Mitkä tekijät vaikuttavat mikroskooppikuvaukseen?
Objektiivisista olosuhteista johtuen mikään optinen järjestelmä ei pysty muodostamaan teoreettisesti ihanteellista kuvaa, ja erilaisten poikkeamien olemassaolo vaikuttaa kuvanlaatuun. Erilaiset erot kuvataan lyhyesti alla.
1. Väriero
Kromaattinen aberraatio on vakava vika linssin kuvantamisessa. Sitä esiintyy polykromaattisen valon tapauksessa valonlähteenä, eikä monokromaattinen valo aiheuta kromaattista aberraatiota. Valkoinen valo koostuu seitsemästä erilaista punaista, oranssia, keltaista, vihreää, sinistä, sinistä ja violettia. Kunkin valon aallonpituudet ovat erilaisia, joten myös taitekerroin linssin läpi kulkeessaan on erilainen. Tällä tavalla kohteen puolella oleva piste voi muodostaa väripisteen kuvan puolelle.
Kromaattisella aberraatiolla on yleensä paikallinen kromaattinen poikkeama ja suurennuskromaattinen aberraatio. Paikan kromaattinen aberraatio saa kuvan näyttämään epäselvältä tai sumealta missä tahansa paikassa, jossa on väritäpliä tai haloja. Ja suurennuskromaattinen aberraatio antaa kuviin värillisiä hapsuja.
2. Pallomainen ero
Pallopoikkeama on akselin pisteen monokromaattista aberraatiota, joka johtuu linssin pallomaisesta pinnasta. Pallopoikkeaman tulos on, että pisteen kuvantamisen jälkeen se ei ole kirkas täplä, vaan kirkas täplä, jossa on kirkas keskikohta ja vähitellen hämärtyvät reunat. Tämä vaikuttaa kuvan laatuun.
Pallopoikkeaman korjaus eliminoidaan usein linssiyhdistelmällä. Koska kuperoiden ja koveroiden linssien pallopoikkeama on päinvastainen, voidaan valita eri materiaaleista valmistetut kuperat ja koverit linssit liimattavaksi yhteen eliminoimiseksi. Vanhan mallin mikroskoopissa objektiivin linssin pallopoikkeama ei ole täysin korjattu, joten se tulee sovittaa vastaavaan kompensoivaan okulaariin korjaavan vaikutuksen saavuttamiseksi. Yleensä uusien mikroskooppien pallopoikkeama eliminoituu kokonaan objektiivin linssillä.
3. Kooma
Kooma on akselin ulkopuolisten pisteiden monokromaattinen aberraatio. Kun akselin ulkopuolinen kohdepiste kuvataan suuren aukon säteellä, säde kulkee linssin läpi, eikä enää leikkaa pistettä, niin valopisteen kuva saa pilkun muodon, kuten komeetta, joten se kutsutaan "koomaksi".
4. Astigmatismi
Astigmatismi on myös akselin ulkopuolinen monokromaattinen poikkeama, joka vaikuttaa terävyyteen. Kun näkökenttä on suuri, reunalla oleva kohdepiste on kaukana optisesta akselista ja säde on voimakkaasti kalteva, mikä aiheuttaa astigmatismia linssin läpi kulkemisen jälkeen. Astigmatismi tekee alkuperäisestä kohdepisteestä kuvantamisen jälkeen kaksi erillistä ja toisiaan kohtisuoraa lyhyttä viivaa, jotka muodostavat elliptisen pisteen integroituessaan ihanteelliseen kuvatasoon. Astigmatismi eliminoituu monimutkaisilla linssiyhdistelmillä.
5. Kenttälaulu
Kentän kaarevuus tunnetaan myös nimellä "kuvakentän kaarevuus". Kun linssillä on kenttäkaarevuus, koko säteen leikkauspiste ei ole sama kuin ihanteellinen kuvapiste. Vaikka jokaisessa tietyssä pisteessä voidaan saada selkeä kuvapiste, koko kuvataso on kaareva pinta. Näin koko vaihe ei näy selvästi mikroskooppisessa tutkimuksessa, mikä vaikeuttaa tarkkailua ja valokuvaamista. Siksi tutkimusmikroskoopin objektiivilinssi on yleensä tasainen kenttäobjektiivi, joka on korjannut kentän kaarevuuden.
6. Vääristymä
Kentän kaarevuuden lisäksi edellä mainitut erilaiset poikkeamat vaikuttavat kuvan selkeyteen. Särö on toinen vaihe-eron ominaisuus, jossa säteen samankeskisyys ei tuhoudu. Siksi kuvan terävyyteen ei vaikuta, mutta kuva on muodoltaan vääristynyt alkuperäiseen kohteeseen verrattuna.
(1) Kun kohde sijaitsee objektiivin kohdepuolen kaksoispolttovälin ulkopuolella, muodostuu pienennetty käänteinen todellinen kuva kuvapuolen kaksoispolttovälin sisällä ja tarkennuksen ulkopuolella;
(2) Kun kohde sijaitsee kaksinkertaisella polttovälillä linssin kohdepuolen polttovälillä, muodostuu samankokoinen käänteinen todellinen kuva kuvan puolen kaksoispolttovälille;
(3) Kun kohde sijaitsee objektiivin objektipuolen kaksinkertaisen polttovälin sisällä ja polttovälin yli, muodostuu suurennettu käänteinen todellinen kuva kuvapuolen kaksinkertaisen polttovälin ulkopuolelle;
(4) Kun kohde sijaitsee linssin kohdepuolen polttopisteessä, kuvapuolta ei voida kuvata;
(5) Kun kohde sijaitsee linssin kohdepuolen polttopisteessä, kuvan puolelle ei muodostu kuvaa, vaan suurennettu pystysuora virtuaalikuva muodostuu linssin objektipuolen samalle puolelle kohdetta kauemmaksi. .
Mikroskoopin kuvantamisperiaate on käyttää yllä olevien (3) ja (5) sääntöjä kohteen suurentamiseen. Kun kohde on välillä F-2F objektiivin edessä (F on kohteen puolen polttoväli), suurennettu käänteinen todellinen kuva muodostuu objektiivikuvan puolen kaksoispolttovälin yli. Mikroskoopin suunnittelussa tämä kuva osuu okulaarin polttoväliin F1, joten ensimmäinen objektiivin linssillä suurennettu kuva (välikuva) suurennetaan uudelleen okulaarilla ja on lopuksi okulaarin kohteen puolella. (välikuva). Ihmissilmän samalle puolelle muodostuu suurennettu pystysuora (suhteessa välikuvaan) virtuaalikuva ihmissilmän fotooptiselle etäisyydelle (250 mm). Siksi, kun tarkastelemme mikroskooppia, okulaarin läpi nähty kuva (ilman lisämuunnosprismaa) on päinvastainen kuin alkuperäisen kohteen kuva.
