Mikroskoopin neljä optista periaatetta
1, Taite- ja taitekerroin
Valo etenee suoraa linjaa kahden pisteen välillä homogeenisessa isotrooppisessa väliaineessa. Kulkiessaan läpinäkyvien eritiheyksisten esineiden läpi tapahtuu taittuminen johtuen valon erilaisista etenemisnopeuksista eri väliaineissa. Kun ilma lähettää valonsäteitä, jotka eivät ole kohtisuorassa läpinäkyvän esineen (kuten lasin) pintaan nähden, valonsäteiden suunta muuttuu rajapinnassa ja muodostaa taitekulman normaalin kanssa.
2, Linssien suorituskyky
Linssit ovat yksinkertaisimpia optisia komponentteja, jotka muodostavat mikroskoopin optisen järjestelmän. Objektiivi, okulaari ja kondensaattorikomponentit koostuvat kaikki yhdestä tai useammasta linssistä. Eri muotojensa mukaan ne voidaan jakaa kahteen luokkaan: kuperat linssit (positiiviset linssit) ja koverat linssit (negatiiviset linssit). Kun optisen akselin suuntainen valonsäde leikkaa pisteessä kuperan linssin läpi, tätä pistettä kutsutaan polttotasoksi ja leikkauspisteen läpi kulkevaa tasoa, joka on kohtisuorassa optiseen akseliin nähden, kutsutaan polttotasoksi. Polttopisteitä on kaksi, kohdeavaruuden polttopistettä kutsutaan "objektin polttopisteeksi" ja tässä pisteessä olevaa polttopistettä kutsutaan "objektin polttotasoksi"; Päinvastoin, kuva-avaruuden polttopistettä kutsutaan "kuvan polttopisteeksi" ja tässä pisteessä olevaa polttopistettä kutsutaan "kuvan polttotasoksi". Kulkiessaan koveran linssin läpi valo muodostaa pystysuoran virtuaalisen kuvan, kun taas kupera linssi muodostaa pystysuoran todellisen kuvan. Oikeita kuvia voidaan näyttää näytöllä, kun taas virtuaalikuvia ei.
3, Keskeinen kuvantamiseen vaikuttava tekijä - aberraatio
Objektiivisista olosuhteista johtuen mikään optinen järjestelmä ei pysty luomaan teoreettisesti ihanteellisia kuvia, ja erilaisten poikkeamien esiintyminen vaikuttaa kuvanlaatuun. Alla on lyhyt johdatus erilaisiin poikkeamiin.
1. Väriero on vakava virhe linssin kuvantamisessa, joka ilmenee, kun valonlähteinä käytetään useita värejä ja yksivärinen valo ei tuota värieroa. Valkoinen valo koostuu seitsemästä tyypistä: punainen, oranssi, keltainen, vihreä, sininen, sininen ja violetti. Kunkin valotyypin aallonpituudet ovat erilaisia, joten myös linssin läpi kulkeva taitekerroin on erilainen. Tällä tavalla kohteen puolella oleva piste voi muodostaa väripisteen kuvan puolelle. Optisten järjestelmien päätehtävänä on poistaa kromaattinen aberraatio.
Väriero sisältää yleensä paikan värieron ja suurennuksen värieron. Paikallinen väriero aiheuttaa kuvassa pilkkuja tai haloja, kun sitä tarkastellaan missä tahansa paikassa, mikä tekee kuvasta epäterävän. Ja suurennuksen kromaattinen poikkeama saa kuvan värilliset reunat.
2. Pallopoikkeama viittaa akselin pisteiden monokromaattiseen aberraatioon, joka johtuu linssin pallomaisesta pinnasta. Pallopoikkeaman seurauksena pisteen kuvantamisen jälkeen se ei ole enää kirkas piste, vaan kirkas täplä, jonka keskireunat asteittain hämärtyvät, mikä vaikuttaa kuvanlaatuun.
Pallopoikkeaman korjaus saadaan usein aikaan käyttämällä linssiyhdistelmiä. Koska kuperoiden ja koveroiden linssien pallopoikkeama on päinvastainen, voidaan valita eri materiaaleja kuperasta ja koverasta linssistä ja liimata yhteen sen poistamiseksi. Vanhan mallin mikroskoopin objektiivin linssin pallopoikkeamaa ei korjattu täysin, ja se tulisi sovittaa vastaavaan kompensoivaan okulaariin korjausvaikutuksen saavuttamiseksi. Yleisten uusien mikroskooppien pallopoikkeama eliminoituu täysin objektiivin linssillä.
3. Huixia Huixia kuuluu akselin ulkopuolisten pisteiden monokromaattiseen aberraatioon. Kun akselin ulkopuolinen kohde kuvataan suurella aukkosäteellä, lähetetty säde kulkee linssin läpi eikä enää leikkaa pisteessä. Valopisteen kuva muodostaa pisteen kaltaisen muodon, joka muistuttaa komeetta, mistä johtuu nimi "kooma".
4. Astigmatismi on myös akselin ulkopuolinen monokromaattinen poikkeama, joka vaikuttaa selkeyteen. Kun näkökenttä on suuri, reunan kohteen pisteet ovat kaukana optisesta akselista ja säde kallistuu liikaa aiheuttaen hajataittoisuutta linssin läpi kulkemisen jälkeen. Astigmatismi aiheuttaa sen, että alkuperäisestä kohdepisteestä tulee kuvantamisen jälkeen kaksi erillistä ja kohtisuoraa lyhyttä viivaa, jotka yhdistetään ideaalisessa kuvatasossa elliptiseksi pisteeksi. Astigmatismi eliminoituu monimutkaisilla linssiyhdistelmillä.
5. Kentän kaarevuus, joka tunnetaan myös nimellä "kuvakentän kaarevuus". Kun linssissä on kentän kaarevuus, koko säteen leikkauspiste ei ole sama kuin ihanteellinen kuvapiste. Vaikka jokaisessa tietyssä pisteessä voidaan saada selkeitä kuvia, koko kuvataso on kaareva pinta. Tämä vaikeuttaa koko kuvapinnan selkeää näkemistä mikroskooppisen tutkimuksen aikana, mikä vaikeuttaa tarkkailua ja valokuvaamista. Siksi mikroskooppien tutkimiseen käytettävät objektiivilinssit ovat yleensä tasaisen kentän objektiiveja, jotka ovat jo korjanneet kentän kaarevuuden.
6. Aiemmin mainitut erilaiset poikkeamat kentän vääristymiä lukuun ottamatta vaikuttavat kaikki kuvan selkeyteen. Vääristymä on toinen aberraatiotyyppi, jossa säteen samankeskisyys ei vaarannu. Siksi se ei vaikuta kuvan selkeyteen, mutta aiheuttaa vääristymiä alkuperäiseen kohteeseen verrattuna.
