Hvad er de faktorer, der påvirker mikroskopopløsningen?
1. Farveforskel
Kromatisk aberration er en alvorlig defekt i linsebilleddannelse. Det opstår, når polykromatisk lys bruges som lyskilde. Monokromatisk lys producerer ikke kromatisk aberration. Hvidt lys er sammensat af syv typer: rød, orange, gul, grøn, cyan, indigo og violet. Bølgelængderne af hvert lys er forskellige, så brydningsindekset, når det passerer gennem linsen, er også forskelligt. På denne måde kan et punkt på objektsiden danne en farveplet på billedsiden.
Kromatisk aberration omfatter generelt positionel kromatisk aberration og forstørrelseskromatisk aberration. Positionel kromatisk aberration får billedet til at have farvepletter eller glorier, når det ses på en hvilken som helst position, hvilket gør billedet sløret. Og forstørrelseskromatisk aberration får billedet til at have farvede kanter.
2. Sfærisk aberration
Sfærisk aberration er en monokromatisk faseforskel ved et punkt på aksen på grund af linsens sfæriske overflade. Resultatet af sfærisk aberration er, at efter at et punkt er afbildet, er det ikke længere en lys plet, men en lys plet med et lyst centrum og gradvist slørede kanter. Derved påvirkes billedkvaliteten.
Korrektionen af sfærisk aberration elimineres ofte ved linsekombination. Da den sfæriske aberration af konvekse og konkave linser er modsat, kan konvekse og konkave linser af forskellige materialer vælges og limes sammen for at eliminere det. I gamle modelmikroskoper er den sfæriske aberration af objektivlinsen ikke fuldstændig korrigeret, og den bør matches med det tilsvarende kompenserende okular for at opnå korrektionseffekten. Generelt er den sfæriske aberration af nye mikroskoper fuldstændig elimineret af objektivlinsen.
3. Koma
Koma er en monokromatisk faseforskel ved punkter uden for aksen. Når et objektpunkt uden for aksen afbildes af en stråle med stor blænde, efter at de udsendte stråler passerer gennem linsen og ikke længere skærer hinanden i et punkt, vil billedet af et lyspunkt være i form af et komma, formet som en komet, så det kaldes "koma".
4. Astigmatisme
Astigmatisme er også en monokromatisk faseforskel uden for aksen, der påvirker klarheden. Når synsfeltet er stort, er objektpunktet på kanten langt væk fra den optiske akse, og strålen vipper meget, hvilket forårsager astigmatisme efter at have passeret gennem linsen. Astigmatisme får det oprindelige objektpunkt til at blive to adskilte og indbyrdes vinkelrette korte linjer efter billeddannelse. Efter at være blevet integreret på det ideelle billedplan, dannes en elliptisk plet. Astigmatisme elimineres gennem komplekse linsekombinationer.
5. Markmusik
Feltkurvatur kaldes også "feltkrumning". Når linsen har feltkrumning, falder skæringspunktet for hele lysstrålen ikke sammen med det ideelle billedpunkt. Selvom der kan opnås et klart billedpunkt ved hvert specifikt punkt, er hele billedplanet en buet overflade. På denne måde kan hele ansigtet ikke ses tydeligt ved mikroskopisk undersøgelse, hvilket gør observation og fotografering vanskelig. Derfor er formålene med forskningsmikroskoper generelt fladfeltobjektiver, som er blevet korrigeret for feltkrumning.
6. Forvrængning
De forskellige faseforskelle nævnt ovenfor, undtagen feltkrumning, påvirker alle billedets klarhed. Forvrængning er en anden type faseforskel, hvor strålens koncentricitet ikke ødelægges. Derfor påvirkes billedets klarhed ikke, men billedets form er forvrænget sammenlignet med det originale objekt.
(1) Når objektet er placeret ud over det dobbelte af brændvidden på objektsiden af objektivet, dannes et reduceret omvendt virkeligt billede inden for det dobbelte af brændvidden på billedsiden og uden for fokus;
(2) Når objektet er placeret ved to gange brændvidden af objektsiden af objektivet, dannes et omvendt virkeligt billede af samme størrelse med dobbelt brændvidde af billedsiden;
(3) Når objektet er placeret inden for to gange brændvidden af objektsiden af objektivet, men uden for fokus, vil der dannes et forstørret omvendt virkeligt billede ud over to gange brændvidden af billedsiden;
(4) Når objektet er placeret ved objektivets fokus på objektsiden, kan billedsiden ikke afbildes;
(5) Når objektet er inden for fokus på objektsiden af objektivet, dannes der intet billede på billedsiden, og et forstørret opretstående virtuelt billede dannes på samme side af objektsiden af objektivet i en position længere væk end objektet.
Opløsning Et mikroskops opløsning refererer til den mindste afstand mellem to objektpunkter, der tydeligt kan skelnes af mikroskopet, også kendt som "diskrimineringshastigheden". Beregningsformlen er σ=λ/NA, hvor σ er den mindste opløsningsafstand; λ er lysets bølgelængde; NA er den numeriske blænde for objektivlinsen. Det kan ses, at objektivlinsens opløsning bestemmes af to faktorer: NA-værdien af objektivlinsen og bølgelængden af belysningskilden. Jo større NA-værdien er, jo kortere er bølgelængden af belysningslyset, jo mindre er σ-værdien, og jo højere opløsning. For at forbedre opløsningen, det vil sige reducere σ-værdien, kan følgende foranstaltninger tages:
(1) Reducer bølgelængden λ-værdi og brug lyskilder med kort bølgelængde.
(2) Forøg mellemværdien n for at øge NA-værdien (NA=nsinu/2).
(3) Forøg blændevinklen u-værdien for at øge NA-værdien.
(4) Øg kontrasten mellem lys og mørke.
