Каковы ключевые факторы, влияющие на получение изображения с помощью металлографического микроскопа?
Металлографический микроскоп подходит для наблюдения за металлографическими структурами и морфологией поверхности и является идеальным инструментом для металлургических, минералогических и точных инженерных исследований. Металлографический микроскоп отличается хорошей стабильностью, четкостью изображения, высоким разрешением, большим и плоским полем зрения. Благодаря качественному и количественному анализу измеряемого объекта металлографический микроскоп является измерительным инструментом, широко используемым в металлургии, механической обработке, технологии и других отраслях.
Любая оптическая система металлографического микроскопа в силу объективных условий не может создать теоретически идеальное изображение, а наличие различных аберраций влияет на качество изображения. Ниже кратко представлены различные отклонения.
1. Разница в цвете
Хроматическая аберрация является серьезным дефектом изображения линз металлографического микроскопа. Это происходит, когда в качестве источника света используется полихроматический свет. Монохроматический свет не вызывает хроматических аберраций. Белый свет состоит из семи типов: красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего и фиолетового. Длины волн каждого света различны, поэтому показатель преломления при прохождении через линзу также различен. Таким образом, точка на стороне объекта может образовывать цветовое пятно на стороне изображения. Основная функция оптической системы – ахроматическая. Хроматическая аберрация обычно включает позиционную хроматическую аберрацию и хроматическую аберрацию увеличения. Позиционная хроматическая аберрация приводит к тому, что при просмотре в любом положении на изображении появляются цветные пятна или ореолы, что делает изображение размытым. Хроматическая аберрация увеличения приводит к тому, что края изображения становятся цветными.
2. Сферическая аберрация металлографического микроскопа.
Сферическая аберрация — это монохроматическая разность фаз в точке оси, возникающая из-за сферической поверхности линзы. Результатом сферической аберрации является то, что после изображения точки это уже не яркое пятно, а яркое пятно с постепенно размытыми яркими краями в середине, что влияет на качество изображения металлографического микроскопа.
3. Астигматизм
Астигматизм также представляет собой внеосевую точечную монохроматическую аберрацию, которая влияет на четкость металлографического микроскопа. Когда поле зрения велико, точка объекта на краю находится далеко от оптической оси, и луч сильно наклоняется, вызывая астигматизм после прохождения через линзу. Астигматизм приводит к тому, что исходная точка объекта после визуализации превращается в две отдельные и взаимно перпендикулярные короткие линии. После интегрирования в плоскости идеального изображения образуется эллиптическое пятно. Астигматизм устраняется за счет сложных комбинаций линз.
5. Кома
Кома — это монохроматическая аберрация во внеосевой точке. Когда внеосевая точка объекта отображается лучом с большой апертурой, после того как испускаемый луч проходит через линзу металлографического микроскопа и больше не пересекается, изображение световой точки будет иметь форму запятой, имеющую форму комета, поэтому ее называют «кома-аберрация».
6. Полевая песня
Кривизну поля еще называют «кривизной поля». При наличии кривизны поля в линзе металлографического микроскопа точка пересечения всего светового луча не совпадает с идеальной точкой изображения. Хотя четкую точку изображения можно получить в каждой конкретной точке, вся плоскость изображения представляет собой искривленную поверхность. Таким образом, при микроскопическом исследовании невозможно четко увидеть всю плоскость изображения, что затрудняет наблюдение и фотографирование. Поэтому объективы металлографических микроскопов обычно представляют собой плоскопольные объективы с исправленной кривизной поля.
