Jakie czynniki wpływają na rozdzielczość mikroskopu?
1. Różnica koloru
Aberracja chromatyczna to poważna wada obrazowania obiektywu, która pojawia się, gdy źródłem światła jest światło polichromatyczne, a światło monochromatyczne nie powoduje aberracji chromatycznej. Światło białe składa się z siedmiu rodzajów światła czerwonego, pomarańczowego, żółtego, zielonego, cyjanowego, niebieskiego i fioletowego. Długości fal różnych świateł są różne, więc współczynnik załamania światła podczas przechodzenia przez soczewkę jest również inny. W ten sposób punkt po stronie obiektu może utworzyć plamę koloru po stronie obrazu.
Aberracja chromatyczna zazwyczaj obejmuje aberrację chromatyczną położenia i aberrację chromatyczną powiększenia. Położnicza aberracja chromatyczna sprawia, że obraz wydaje się rozmyty i rozmyty w dowolnej pozycji. Aberracja chromatyczna w powiększeniu powoduje, że obraz ma kolorowe prążki.
2. Aberracja kuli
Aberracja sferyczna to różnica w fazie monochromatycznej punktów na osi wynikająca z sferycznej powierzchni soczewki. Efektem aberracji sferycznej jest to, że po sfotografowaniu punktu nie jest to już jasna plamka, ale jasna plamka z jasnym środkiem i stopniowo rozmytymi krawędziami. A to wpływa na jakość obrazu.
Korygowanie aberracji sferycznej jest zwykle eliminowane poprzez kombinację obiektywów. Ponieważ aberracja sferyczna soczewek wypukłych i wklęsłych jest przeciwna, soczewki wypukłe i wklęsłe z różnych materiałów można skleić ze sobą, aby je wyeliminować. W starym modelu mikroskopu aberracja sferyczna obiektywu nie jest w pełni skorygowana i należy ją dopasować do odpowiedniego okularu kompensacyjnego, aby uzyskać efekt korygujący. Ogólnie rzecz biorąc, aberracja sferyczna nowych mikroskopów jest całkowicie eliminowana przez obiektyw.
3. śpiączka
Koma to aberracja monochromatyczna w punkcie poza osią. Gdy punkt obiektu poza osią zostanie zobrazowany wiązką o dużej aperturze, wyemitowane wiązki przechodzą przez soczewkę i nie przecinają się w jednym punkcie, wówczas obraz punktu świetlnego będzie miał kształt przecinka, który ma kształt jak kometa, dlatego nazywa się to „aberracją komy”.
4. Astygmatyzm
Astygmatyzm to także monochromatyczna różnica fazowa poza osią, która wpływa na ostrość. Gdy pole widzenia jest duże, punkt obiektu na brzegu znajduje się daleko od osi optycznej, a wiązka światła mocno się pochyla, powodując astygmatyzm po przejściu przez obiektyw. Astygmatyzm sprawia, że po obrazowaniu pierwotny punkt obiektu staje się dwiema oddzielnymi i prostopadłymi krótkimi liniami, a po syntezie na idealnej płaszczyźnie obrazu powstaje plamka eliptyczna. Astygmatyzm jest eliminowany poprzez złożone kombinacje soczewek.
5. Piosenka polowa
Krzywizna pola nazywana jest również „krzywizną pola”. Gdy soczewka ma krzywiznę pola, punkt przecięcia całej wiązki nie pokrywa się z idealnym punktem obrazu. Chociaż w każdym konkretnym punkcie można uzyskać wyraźny punkt obrazu, cała płaszczyzna obrazu jest zakrzywioną powierzchnią. W ten sposób cała powierzchnia fazowa nie jest wyraźnie widoczna podczas oględzin lustrzanych, co utrudnia obserwację i wykonanie zdjęć. Dlatego też cele mikroskopów badawczych są na ogół celami planowymi, które zostały skorygowane o krzywiznę pola.
6. Zniekształcenie
Oprócz krzywizny pola na ostrość obrazu wpływają różne różnice fazowe wspomniane powyżej. Zniekształcenie to kolejna różnica fazowa, koncentryczność wiązki nie ulega zniszczeniu. Dlatego nie ma to wpływu na ostrość obrazu, ale obraz jest porównywany z oryginalnym obiektem, co powoduje zniekształcenie kształtu.
(1) Gdy obiekt znajduje się poza podwójną ogniskową strony przedmiotu, na której znajduje się obiekt, w obrębie podwójnej ogniskowej strony obrazu i poza ogniskiem powstanie zmniejszony, odwrócony obraz rzeczywisty;
(2) Gdy obiekt znajduje się na podwójnej ogniskowej strony przedmiotu, na której znajduje się obiekt, na podwójnej ogniskowej strony obrazu powstaje odwrócony obraz rzeczywisty o tej samej wielkości;
(3) Gdy obiekt znajduje się w odległości dwukrotnie większej od ogniskowej strony przedmiotu obiektywu i poza ogniskiem, utworzony zostanie powiększony, odwrócony obraz rzeczywisty poza podwójną ogniskową strony obrazu;
(4) Gdy obiekt znajduje się w ognisku soczewki, obraz nie może zostać zobrazowany;
(5) Gdy obiekt znajduje się w ognisku strony przedmiotu soczewki, po stronie obrazu nie powstaje żaden obraz, a powiększony, pionowy obraz wirtualny powstaje po tej samej stronie strony obiektu soczewki, w której jest on dalej od obiektu .
Rozdzielczość Rozdzielczość mikroskopu odnosi się do minimalnej odległości między dwoma punktami obiektu, którą mikroskop może wyraźnie rozróżnić, zwanej również „współczynnikiem dyskryminacji”. Wzór obliczeniowy to σ=λ/NA, gdzie σ to minimalna odległość rozdzielczości; λ jest długością fali światła; NA to apertura numeryczna obiektywu. Rozdzielczość widzialnej soczewki obiektywu zależy od dwóch czynników: wartości NA soczewki obiektywu i długości fali źródła oświetlenia. Im większa wartość NA, tym krótsza długość fali światła oświetlającego i im mniejsza wartość σ, tym wyższa rozdzielczość. Aby zwiększyć rozdzielczość, czyli zmniejszyć wartość σ, można podjąć następujące działania:
(1) Zmniejsz wartość długości fali λ i użyj źródła światła o krótkiej długości fali.
(2) Zwiększ średnią wartość n, aby zwiększyć wartość NA (NA=nsinu/2).
(3) Zwiększ wartość kąta przysłony u, aby zwiększyć wartość NA.
(4) Zwiększ kontrast między jasnym i ciemnym.
