De fyra optiska principerna för mikroskop
1, brytnings- och brytningsindex
Ljus fortplantar sig i en rak linje mellan två punkter i ett homogent isotropiskt medium. När man passerar genom genomskinliga föremål med olika densitet uppstår brytning på grund av ljusets olika utbredningshastigheter i olika medier. När ljusstrålar som inte är vinkelräta mot ytan av ett genomskinligt föremål (som glas) emitteras av luft, ändras ljusstrålarnas riktning vid dess gränssnitt och bildar en brytningsvinkel med normalen.
2, prestanda av linser
Linser är de mest grundläggande optiska komponenterna som utgör det optiska systemet i ett mikroskop. Objektivet, okularet och kondensorkomponenterna är alla sammansatta av en enda eller flera linser. Beroende på deras olika former kan de delas in i två kategorier: konvexa linser (positiva linser) och konkava linser (negativa linser). När en ljusstråle parallell med den optiska axeln skär i en punkt genom en konvex lins, kallas denna punkt för fokalplanet, och planet som passerar genom skärningspunkten och vinkelrätt mot den optiska axeln kallas fokalplanet. Det finns två fokalpunkter, brännpunkten i objektutrymmet kallas "objektets brännpunkt", och fokalplanet vid den punkten kallas "objektets fokalplan"; Tvärtom kallas brännpunkten i bildrummet för "bildens brännpunkt", och brännpunkten vid den punkten kallas för "bildens brännpunkt". Efter att ha passerat genom en konkav lins bildar ljus en upprättstående virtuell bild, medan en konvex lins bildar en upprättstående verklig bild. Verkliga bilder kan visas på skärmen, medan virtuella bilder inte kan.
3, Nyckelfaktorn som påverkar avbildning - aberration
På grund av objektiva förhållanden kan inget optiskt system generera teoretiskt idealiska bilder, och förekomsten av olika aberrationer påverkar bildkvaliteten. Nedan följer en kort introduktion till olika aberrationer.
1. Färgskillnad är ett allvarligt fel i linsavbildning, som uppstår när flera ljusfärger används som ljuskällor och monokromatiskt ljus inte ger färgskillnad. Vitt ljus består av sju typer: rött, orange, gult, grönt, blått, blått och lila. Våglängderna för varje typ av ljus är olika, så brytningsindexet när det passerar genom en lins är också olika. På så sätt kan en punkt på objektsidan bilda en färgfläck på bildsidan. Huvudfunktionen hos optiska system är att eliminera kromatisk aberration.
Färgskillnaden inkluderar vanligtvis positionsfärgskillnad och förstoringsfärgskillnad. Den positionella färgskillnaden gör att bilden har fläckar eller glorier när den observeras i vilken position som helst, vilket gör bilden suddig. Och den kromatiska aberrationen för förstoringen gör att bilden får färgade kanter.
2. Sfärisk aberration avser den monokromatiska aberrationen av punkter på axeln, orsakad av linsens sfäriska yta. Resultatet av sfärisk aberration är att efter avbildning av en punkt är det inte längre en ljus punkt, utan en ljus fläck med gradvis suddiga mittkanter, vilket påverkar bildkvaliteten.
Korrigeringen av sfärisk aberration uppnås ofta genom att använda linskombinationer. Eftersom den sfäriska aberrationen hos konvexa och konkava linser är motsatt, kan olika material av konvexa och konkava linser väljas och limmas ihop för att eliminera den. Den sfäriska aberrationen hos objektivlinsen i den gamla modellens mikroskop korrigerades inte helt, och den bör matchas med motsvarande kompenserande okular för att uppnå korrigeringseffekten. Den sfäriska aberrationen hos generella nya mikroskop elimineras helt av objektivlinsen.
3. Huixia Huixia tillhör den monokromatiska aberrationen av punkter utanför axeln. När ett objekt utanför axeln avbildas med en stor bländarstråle, passerar den utsända strålen genom linsen och skär inte längre vid en punkt. Bilden av en ljuspunkt kommer att bilda en prickliknande form, som liknar en komet, därav namnet "koma".
4. Astigmatism är också en monokromatisk aberration utanför axeln som påverkar klarheten. När synfältet är stort är objektspunkterna på kanten långt från den optiska axeln, och strålen lutar för mycket, vilket orsakar astigmatism efter att ha passerat genom linsen. Astigmatism gör att den ursprungliga objektspunkten blir två separata och vinkelräta korta linjer efter avbildning, som kombineras på det ideala bildplanet för att bilda en elliptisk fläck. Astigmatism elimineras genom komplexa linskombinationer.
5. Fältkrökning, även känd som "bildfältkrökning". När det finns fältkrökning i linsen, sammanfaller inte skärningspunkten för hela strålen med den ideala bildpunkten. Även om tydliga bilder kan erhållas vid varje specifik punkt, är hela bildplanet en krökt yta. Detta gör det svårt att se hela bildytan tydligt vid mikroskopisk undersökning, vilket försvårar observation och fotografering. Därför är objektivlinserna som används för att studera mikroskop i allmänhet plana fältobjektiv, som redan har korrigerat fältkrökningen.
6. De olika aberrationerna som nämnts tidigare, förutom fältförvrängning, påverkar alla bildens klarhet. Distorsion är en annan typ av aberration där strålens koncentricitet inte äventyras. Därför påverkar det inte bildens klarhet, utan orsakar distorsion i formen jämfört med originalobjektet.
