Hvilke faktorer påvirker mikroskopbilleddannelse?
På grund af objektive forhold kan ethvert optisk system ikke generere et teoretisk ideelt billede, og eksistensen af forskellige aberrationer påvirker billedkvaliteten. De forskellige forskelle er kort beskrevet nedenfor.
1. Farveforskel
Kromatisk aberration er en alvorlig defekt i linsebilleddannelse. Det forekommer i tilfælde af polykromatisk lys som lyskilde, og monokromatisk lys producerer ikke kromatisk aberration. Hvidt lys er sammensat af syv slags rød, orange, gul, grøn, blå, blå og lilla. 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 har generelt positionel kromatisk aberration og forstørrelseskromatisk aberration. Positionel kromatisk aberration får billedet til at fremstå sløret eller sløret i enhver position med farvepletter eller glorier. Og forstørrelseskromatisk aberration giver billeder med farvede frynser.
2. Sfærisk forskel
Sfærisk aberration er den monokromatiske aberration af et punkt på aksen og er forårsaget af linsens sfæriske overflade. Resultatet af sfærisk aberration er, at efter at et punkt er afbildet, er det ikke en lys plet, men en lys plet med en lys midte og gradvist slørede kanter. Dette påvirker 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 til at blive limet sammen for at eliminere. I den gamle modelmikroskop er den sfæriske aberration af objektivlinsen ikke fuldstændig korrigeret, så den bør matches med det tilsvarende kompenserende okular for at opnå den korrigerende effekt. Generelt er den sfæriske aberration af nye mikroskoper fuldstændig elimineret af objektivlinsen.
3. Koma
Koma er en monokromatisk aberration af punkter uden for aksen. Når objektpunktet uden for aksen afbildes med en stråle med stor blænde, passerer den udsendte stråle gennem linsen og skærer ikke længere et punkt, så vil billedet af et lyspunkt få en kommaform, som en komet, så det kaldes "koma".
4. Astigmatisme
Astigmatisme er også en monokromatisk aberration uden for aksen, der påvirker skarpheden. Når synsfeltet er stort, er objektpunktet på kanten langt væk fra den optiske akse, og strålen hælder meget, hvilket forårsager astigmatisme efter at have passeret gennem linsen. Astigmatisme får det oprindelige objektpunkt til at blive to separate og indbyrdes vinkelrette korte linjer efter billeddannelse, som danner en elliptisk plet efter at være blevet integreret på det ideelle billedplan. Astigmatisme elimineres gennem komplekse linsekombinationer.
5. Marksang
Feltkurvatur er også kendt som "billedfeltkrumning". Når linsen har feltkrumning, falder skæringen af hele strålen ikke sammen med det ideelle billedpunkt. Selvom der kan opnås et klart billedpunkt ved hvert specifikt punkt, er hele billedplanet en buet overflade. På den måde kan hele fasen ikke ses tydeligt under den mikroskopiske undersøgelse, hvilket gør observation og fotografering vanskelig. Derfor er forskningsmikroskopets objektivlinse generelt en fladfeltsobjektivlinse, som har korrigeret feltkrumningen.
6. Forvrængning
Ud over feltkrumningen påvirker de forskellige afvigelser, der er nævnt ovenfor, alle billedets klarhed. Forvrængning er en anden egenskab ved faseforskel, hvor strålens koncentricitet ikke ødelægges. Derfor påvirkes billedets skarphed ikke, men billedet er forvrænget i form i forhold til det originale objekt.
(1) Når objektet er placeret uden for den dobbelte brændvidde af objektsiden af objektivet, dannes et reduceret omvendt virkeligt billede inden for billedsidens dobbelte brændvidde og uden for fokus;
(2) Når objektet er placeret ved dobbelt brændvidde af objektsiden af objektivet, dannes et omvendt virkeligt billede af samme størrelse på billedsidens dobbelte brændvidde;
(3) Når objektet er placeret inden for to gange brændvidden af objektsiden af objektivet og ud over brændvidden, dannes et forstørret omvendt virkeligt billede ud over billedsidens dobbelte brændvidde;
(4) Når objektet er placeret i brændpunktet på objektsiden af objektivet, kan billedsiden ikke afbildes;
(5) Når objektet er placeret inden for fokuspunktet på objektsiden af objektivet, dannes der intet billede på billedsiden, og et forstørret opretstående virtuelt billede dannes på den samme side af objektivets objektside længere end objektet .
Det billeddannende princip for mikroskopet er at bruge reglerne i (3) og (5) ovenfor til at forstørre objektet. Når objektet er mellem F-2F foran objektivlinsen (F er brændvidden af objektsiden), dannes et forstørret omvendt virkeligt billede ud over den dobbelte brændvidde af objektivets billedside. I mikroskopets design falder dette billede inden for okularets brændvidde F1, således at det første billede (mellembillede) forstørret af objektivlinsen igen forstørres af okularet og til sidst er på objektsiden af okularet. (mellembillede). På samme side af det menneskelige øje) dannes et forstørret opretstående (i forhold til det mellemliggende billede) virtuelt billede i den fotopiske afstand (250 mm) af det menneskelige øje. Derfor, når vi inspicerer mikroskopet, er billedet set gennem okularet (uden yderligere konverteringsprisme) modsat billedet af det originale objekt.
