Factori care afectează rezoluția microscopului
1. Diferența de culoare
Aberația cromatică este un defect grav în imagistica lentilelor. Apare atunci când sursa de lumină este lumina policromatică, iar lumina monocromatică nu produce aberații cromatice. Lumina albă este compusă din șapte tipuri de roșu, portocaliu, galben, verde, albastru, albastru și violet. Lungimile de undă ale fiecărei lumini sunt diferite, astfel încât indicele de refracție la trecerea prin lentilă este și el diferit. În acest fel, un punct din partea obiectului poate forma o pată de culoare pe partea imaginii.
Aberația cromatică include în general aberația cromatică pozițională și aberația cromatică de mărire. Aberația cromatică pozițională face ca imaginea să pară neclară sau neclară în orice poziție cu pete de culoare sau halou. Și aberația cromatică de mărire oferă imagini cu franjuri colorate.
2. Diferența sferică
Aberația sferică este aberația monocromatică a unui punct pe axă și se datorează suprafeței sferice a lentilei. Rezultatul aberației sferice este că, după ce un punct este fotografiat, acesta nu este un punct luminos, ci un punct luminos cu un mijloc luminos și margini neclare treptat. Acest lucru afectează calitatea imaginii.
Corecția aberației sferice este adesea eliminată prin combinarea lentilelor. Deoarece aberația sferică a lentilelor convexe și concave este opusă, lentilele convexe și concave din diferite materiale pot fi selectate pentru a fi lipite împreună pentru a le elimina. În microscopul model vechi, aberația sferică a lentilei obiectiv nu este complet corectată, așa că ar trebui să fie asortată cu ocularul de compensare corespunzător pentru a obține efectul de corectare. În general, aberația sferică a noilor microscoape este complet eliminată de lentila obiectiv.
3. Comă
Coma este o aberație monocromatică a punctelor în afara axei. Când punctul obiectului în afara axei este fotografiat cu un fascicul cu deschidere mare, fasciculul emis trece prin lentilă și nu mai intersectează un punct, atunci imaginea unui punct de lumină va primi o formă de virgulă, ca o cometă, astfel încât se numește „comă”.
4. Astigmatism
Astigmatismul este, de asemenea, o aberație monocromatică a punctului în afara axei care afectează claritatea. Când câmpul vizual este mare, punctul obiectului de pe margine este departe de axa optică, iar fasciculul este înclinat foarte mult, provocând astigmatism după trecerea prin lentilă. Astigmatismul face ca punctul original al obiectului să devină două linii scurte separate și reciproc perpendiculare după imagistică, care formează un punct eliptic după ce sunt integrate în planul ideal al imaginii. Astigmatismul este eliminat prin combinații complexe de lentile.
5. Cântec de câmp
Curbura câmpului este cunoscută și ca „curbura câmpului imaginii”. Când lentila are curbură de câmp, intersecția întregului fascicul nu coincide cu punctul ideal al imaginii. Deși un punct de imagine clar poate fi obținut în fiecare punct specific, întregul plan al imaginii este o suprafață curbă. În acest fel, întreaga fază nu poate fi văzută clar în timpul examinării microscopice, ceea ce îngreunează observarea și fotografia. Prin urmare, obiectivul microscopului de cercetare este, în general, o lentilă obiectiv cu câmp plat, care a corectat curbura câmpului.
6. Distorsiunea
Pe lângă curbura câmpului, diferitele aberații menționate mai sus afectează toate claritatea imaginii. Distorsiunea este o altă proprietate a diferenței de fază în care concentricitatea fasciculului nu este distrusă. Prin urmare, claritatea imaginii nu este afectată, dar imaginea este distorsionată în formă în comparație cu obiectul original.
(1) Când obiectul este situat dincolo de distanța focală dublă a părții obiectului lentilei, se formează o imagine reală inversată redusă în interiorul distanței focale duble a părții imaginii și în afara focalizării;
(2) Când obiectul este situat la de două ori distanța focală față de latura obiectului lentilei, se formează o imagine reală inversată de aceeași dimensiune pe distanța focală dublă a părții imaginii;
(3) Când obiectul este situat la o distanță de două ori focală pe partea obiectului lentilei, dar în afara focalizării, se formează o imagine reală inversată mărită dincolo de distanța focală dublă pe partea imaginii;
(4) Când obiectul este situat la punctul focal al părții obiectului lentilei, partea imaginii nu poate fi fotografiată;
(5) Când obiectul este situat în punctul focal al părții obiectului lentilei, nu există nicio formare de imagine pe partea imaginii și se formează o imagine virtuală verticală mărită pe aceeași parte a părții obiectului lentilei mai departe decât obiect.
Rezoluție Rezoluția microscopului se referă la distanța minimă dintre două puncte obiect care pot fi distinse clar de microscop, cunoscută și sub numele de „rata de discriminare”. Formula sa de calcul este σ=λ/NA unde σ este distanța minimă de rezoluție; λ este lungimea de undă a luminii; NA este deschiderea numerică a obiectivului. Rezoluția lentilei obiectivului vizibil este determinată de valoarea NA a lentilei obiectiv și de lungimea de undă a sursei de lumină de iluminare. Cu cât valoarea NA este mai mare, cu atât lungimea de undă a luminii de iluminare este mai mică, cu atât valoarea σ este mai mică și rezoluția este mai mare. Pentru a crește rezoluția, adică a reduce valoarea lui σ, pot fi luate următoarele măsuri:
(1) Reduceți valoarea lungimii de undă λ și utilizați o sursă de lumină cu lungime de undă scurtă.
(2) Creșteți valoarea n a mediului pentru a crește valoarea NA (NA=nsinu/2).
(3) Măriți valoarea u unghiului de deschidere pentru a crește valoarea NA.
(4) Creșteți contrastul dintre lumină și întuneric.
