Care sunt factorii care afectează rezoluția microscopului?
1. Diferența de culoare
Aberația cromatică este un defect grav în imagistica lentilelor. Apare atunci când lumina policromatică este folosită ca sursă de lumină. Lumina monocromatică nu produce aberații cromatice. Lumina albă este compusă din șapte tipuri: roșu, portocaliu, galben, verde, cyan, indigo 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 aibă pete de culoare sau halou atunci când este vizualizată în orice poziție, făcând imaginea neclară. Și aberația cromatică de mărire face ca imaginea să aibă margini colorate.
2. Aberația sferică
Aberația sferică este o diferență de fază monocromatică într-un punct pe ax datorită suprafeței sferice a lentilei. Rezultatul aberației sferice este că, după ce un punct este fotografiat, acesta nu mai este un punct luminos, ci un punct luminos cu un centru luminos și margini treptat încețoșate. Afectând astfel 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 și lipite împreună pentru a o elimina. La microscoapele model vechi, aberația sferică a lentilei obiectiv nu este complet corectată și ar trebui să fie asortată cu ocularul de compensare corespunzător pentru a obține efectul de corecție. În general, aberația sferică a noilor microscoape este complet eliminată de lentila obiectiv.
3. Comă
Coma este o diferență de fază monocromatică în punctele în afara axei. Când un punct de obiect în afara axei este imaginat de un fascicul cu deschidere mare, după ce fasciculele emise trec prin lentilă și nu se mai intersectează într-un punct, imaginea unui punct de lumină va fi sub forma unei virgulă, în formă de cometă, deci se numește „comă”.
4. Astigmatism
Astigmatismul este, de asemenea, o diferență de fază monocromatică în afara axei care afectează claritatea. Când câmpul vizual este mare, punctul obiectului de pe margine este departe de axa optică, iar fasciculul se înclină 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. După ce a fost integrat în planul ideal al imaginii, se formează o pată eliptică. Astigmatismul este eliminat prin combinații complexe de lentile.
5. Muzica de câmp
Curbura câmpului este numită și „curbura câmpului”. Când lentila are curbură de câmp, punctul de intersecție al întregului fascicul de lumină 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 față nu poate fi văzută clar în timpul examinării microscopice, ceea ce face dificilă observarea și fotografia. Prin urmare, obiectivele microscoapelor de cercetare sunt în general obiective cu câmp plat, care au fost corectate pentru curbura câmpului.
6. Distorsiunea
Diferitele diferențe de fază menționate mai sus, cu excepția curburii câmpului, afectează toate claritatea imaginii. Distorsiunea este un alt tip de diferență de fază în care concentricitatea fasciculului nu este distrusă. Prin urmare, claritatea imaginii nu este afectată, dar forma imaginii este distorsionată în comparație cu obiectul original.
(1) Când obiectul este situat dincolo de dublul distanței focale pe partea obiectului lentilei, se formează o imagine reală inversată redusă în interiorul de două ori distanța focală pe partea 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 la de două ori distanța focală a părții imaginii;
(3) Când obiectul este situat la o distanță de două ori mai mare decât distanța focală a părții obiectului lentilei, dar în afara focalizării, se va forma o imagine reală inversată mărită peste două ori distanța focală a părții imaginii;
(4) Când obiectul este situat la focalizarea pe partea obiectului lentilei, partea imaginii nu poate fi fotografiată;
(5) Când obiectul se află în focalizarea părții obiectului a lentilei, nu se formează nicio imagine pe partea imaginii și se formează o imagine virtuală verticală mărită pe aceeași parte a părții obiectului lentilei într-o poziție mai îndepărtată. decât obiectul.
Rezoluție Rezoluția unui microscop 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 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. Se poate observa că rezoluția lentilei obiectiv este determinată de doi factori: valoarea NA a lentilei obiectiv și lungimea de undă a sursei 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 îmbunătăți rezoluția, adică pentru a reduce valoarea σ, pot fi luate următoarele măsuri:
(1) Reduceți valoarea lungimii de undă λ și utilizați surse de lumină cu lungime de undă scurtă.
(2) Creșteți valoarea medie n 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.
