Četiri optička principa mikroskopa
1, Refrakcija i indeks loma
Svjetlost se širi pravocrtno između dvije točke u homogenom izotropnom sredstvu. Pri prolasku kroz prozirne objekte različite gustoće dolazi do loma zbog različitih brzina prostiranja svjetlosti u različitim medijima. Kada zrak emitira svjetlosne zrake koje nisu okomite na površinu prozirnog objekta (kao što je staklo), smjer svjetlosnih zraka se mijenja na sučelju i tvori lomni kut s normalom.
2, Izvedba leća
Leće su najosnovnije optičke komponente koje čine optički sustav mikroskopa. Komponente objektiva, okulara i kondenzora sastoje se od jedne ili više leća. Prema različitim oblicima, mogu se podijeliti u dvije kategorije: konveksne leće (pozitivne leće) i konkavne leće (negativne leće). Kada snop svjetlosti paralelan s optičkom osi siječe u točki kroz konveksnu leću, ta se točka naziva žarišnom ravninom, a ravnina koja prolazi kroz sjecište i okomita je na optičku os naziva se žarišnom ravninom. Postoje dvije žarišne točke, žarište u prostoru objekta naziva se "žarišna točka objekta", a žarišna ravnina u toj točki naziva se "žarišna ravnina objekta"; Naprotiv, žarište u prostoru slike naziva se "žarišna točka slike", a žarišna ravnina u toj točki naziva se "žarišna ravnina slike". Nakon prolaska kroz konkavnu leću svjetlost stvara uspravnu virtualnu sliku, dok konveksna leća stvara uspravnu stvarnu sliku. Stvarne slike mogu se prikazati na ekranu, dok virtualne slike ne mogu.
3, Ključni faktor koji utječe na sliku - aberacija
Zbog objektivnih uvjeta nijedan optički sustav ne može generirati teoretski idealne slike, a prisutnost različitih aberacija utječe na kvalitetu slike. Dolje je kratak uvod u različite aberacije.
1. Razlika u boji je ozbiljna mana u prikazivanju leća, koja se javlja kada se kao izvor svjetlosti koristi više boja svjetla, a monokromatsko svjetlo ne stvara razliku u boji. Bijelo svjetlo sastoji se od sedam vrsta: crvene, narančaste, žute, zelene, plave, plave i ljubičaste. Valne duljine svake vrste svjetlosti su različite, pa je i indeks loma pri prolasku kroz leću različit. Na taj način, točka na strani objekta može oblikovati mrlju u boji na strani slike. Glavna funkcija optičkih sustava je uklanjanje kromatskih aberacija.
Razlika u boji općenito uključuje razliku u boji položaja i razliku u boji povećanja. Razlika u boji položaja uzrokuje da slika ima mrlje ili aureole kada se promatra na bilo kojem položaju, što sliku čini mutnom. A kromatska aberacija povećanja uzrokuje obojane rubove slike.
2. Sferna aberacija odnosi se na monokromatsku aberaciju točaka na osi, uzrokovanu sfernom površinom leće. Rezultat sferne aberacije je da nakon snimanja točke to više nije svijetla točka, već svijetla točka s postupnim zamućenjem srednjih rubova, što utječe na kvalitetu slike.
Korekcija sferne aberacije često se postiže kombinacijom leća. Kako je sferna aberacija konveksnih i konkavnih leća suprotna, različiti materijali konveksnih i konkavnih leća mogu se odabrati i zalijepiti kako bi se eliminirala. Sferna aberacija leće objektiva u starom modelu mikroskopa nije u potpunosti ispravljena, te ju je potrebno uskladiti s odgovarajućim kompenzacijskim okularom kako bi se postigao učinak korekcije. Sferna aberacija uobičajenih novih mikroskopa potpuno je eliminirana objektivnom lećom.
3. Huixia Huixia pripada monokromatskoj aberaciji točaka izvan osi. Kada se objekt izvan osi slika snopom velikog otvora blende, emitirana zraka prolazi kroz leću i više se ne siječe u nekoj točki. Slika svjetlosne točke formirat će oblik poput točke, nalik kometu, otuda i naziv "koma".
4. Astigmatizam je također monokromatska aberacija izvan osi koja utječe na jasnoću. Kada je vidno polje veliko, točke predmeta na rubu su daleko od optičke osi, a zraka se previše naginje, uzrokujući astigmatizam nakon prolaska kroz leću. Astigmatizam uzrokuje da izvorna točka objekta nakon snimanja postane dvije odvojene i okomite kratke linije, koje se kombiniraju na idealnoj ravnini slike kako bi oblikovale eliptičnu točku. Astigmatizam se uklanja složenim kombinacijama leća.
5. Zakrivljenost polja, poznata i kao "zakrivljenost polja slike". Kada postoji zakrivljenost polja u leći, točka sjecišta cijele zrake ne podudara se s idealnom točkom slike. Iako se jasne slike mogu dobiti u svakoj određenoj točki, cijela ravnina slike je zakrivljena površina. Zbog toga je teško jasno vidjeti cijelu površinu slike tijekom mikroskopskog pregleda, što otežava promatranje i fotografiranje. Stoga su leće objektiva koje se koriste za proučavanje mikroskopa općenito objektivi s ravnim poljem, koji su već ispravili zakrivljenost polja.
6. Razne ranije spomenute aberacije, osim izobličenja polja, sve utječu na jasnoću slike. Izobličenje je još jedna vrsta aberacije kod koje koncentričnost snopa nije ugrožena. Stoga ne utječe na jasnoću slike, ali uzrokuje izobličenje oblika u usporedbi s izvornim objektom.
