Četiri optička principa mikroskopa
1. Refrakcija i indeks loma
Svetlost putuje pravolinijski između dve tačke u homogenoj izotropnoj sredini. Prilikom prolaska kroz prozirne objekte različite gustoće dolazi do prelamanja, što je uzrokovano različitim brzinama širenja svjetlosti u različitim medijima. Kada svjetlost koja nije okomita na površinu prozirnog objekta uđe u prozirni predmet (kao što je staklo) iz zraka, svjetlost mijenja smjer na svom interfejsu i formira ugao prelamanja s normalom.
2. Performanse objektiva
Leće su najosnovnije optičke komponente koje čine optički sistem mikroskopa. Komponente kao što su objektivi, okulari i kondenzatori sastoje se od jednog ili više sočiva. Prema svom obliku, mogu se podijeliti u dvije kategorije: konveksna sočiva (pozitivna sočiva) i konkavna sočiva (negativna). Kada snop svjetlosti paralelan optičkoj osi prođe kroz konveksno sočivo i siječe se u nekoj tački, ova tačka se naziva "fokusna tačka", a ravan koja prolazi kroz točku presjeka i okomita na optičku os naziva se "žarišna tačka". avion". Postoje dvije žarišne tačke, fokusna tačka u prostoru objekta naziva se "fokalna tačka objekta", a fokusna ravan tamo se naziva "fokalna ravan objekta"; obrnuto, fokusna tačka u prostoru slike naziva se "fokalna tačka slike". Fokalna ravan na se naziva "fokalna ravan kvadrata slike". Nakon što svjetlost prođe kroz konkavnu leću, ona formira podignutu virtuelnu sliku, dok konveksno sočivo formira podignutu stvarnu sliku. Prave slike se mogu pojaviti na ekranu, ali virtuelne ne mogu.
3. Ključni faktori koji utiču na sliku—aberacije
Zbog objektivnih uslova, nijedan optički sistem ne može da generiše teoretski idealnu sliku, a postojanje različitih aberacija utiče na kvalitet slike. Različite aberacije su ukratko predstavljene u nastavku.
1). Hromatska aberacija Hromatska aberacija je ozbiljan nedostatak u slikanju sočiva, koji se javlja kada se polihromatsko svjetlo koristi kao izvor svjetlosti, a monokromatsko svjetlo ne proizvodi hromatsku aberaciju. Bijelo svjetlo se sastoji od sedam vrsta crvene, narandžaste, žute, zelene, cijan, plave i ljubičaste. Talasne dužine različitih svjetala su različite, pa je i indeks prelamanja pri prolasku kroz sočivo različit. Na taj način, tačka na strani objekta može formirati mrlju u boji na strani slike. Glavna funkcija optičkog sistema je ahromatizacija.
Kromatska aberacija općenito uključuje hromatsku aberaciju položaja i hromatsku aberaciju uvećanja. Poziciona hromatska aberacija čini sliku zamućenom ili mutnom u bilo kojoj poziciji. Hromatska aberacija uvećanja čini da slika ima obojane rese.
2). Sferna aberacija Sferna aberacija je monohromatska aberacija tačke na osi zbog sferne površine sočiva. Rezultat sferne aberacije je da nakon što se tačka snimi, to više nije svijetla tačka, već svijetla tačka sa svijetlim rubom u sredini koja se postepeno zamagljuje, što utiče na kvalitet slike.
Korekcija sferne aberacije obično se eliminiše kombinacijom sočiva. Budući da je sferna aberacija konveksnih i konkavnih leća suprotna, konveksna i konkavna sočiva od različitih materijala mogu se zalijepiti zajedno kako bi se eliminisale. Kod mikroskopa starog tipa, sferna aberacija sočiva objektiva nije u potpunosti ispravljena i treba je uskladiti sa odgovarajućim kompenzacionim okularom da bi se postigao efekat korekcije. Općenito, sferna aberacija novih mikroskopa je potpuno eliminirana sočivom objektiva.
3). Koma Koma je monohromatska aberacija tačke van ose. Kada se tačka objekta izvan ose snimi snopom velikog otvora, emitovani snopovi prolaze kroz sočivo i ne seku se u jednoj tački, tada će slika svetlosne tačke biti u obliku zareza, koji je oblikovan poput komete, pa se naziva "koma aberacija".
4). Astigmatizam je takođe monohromatska aberacija van ose koja utiče na oštrinu. Kada je vidno polje veliko, tačka objekta na ivici je daleko od optičke ose, a snop se jako naginje, uzrokujući astigmatizam nakon prolaska kroz sočivo. Astigmatizam čini da prvobitna tačka objekta nakon snimanja postane dve odvojene i okomite kratke linije, a nakon sinteze na idealnoj ravni slike, formira se eliptična tačka. Astigmatizam se eliminira kroz složene kombinacije sočiva.
5). Zakrivljenost polja Zakrivljenost polja je takođe poznata kao "zakrivljenost polja". Kada sočivo ima zakrivljenost polja, tačka preseka čitavog snopa se ne poklapa sa idealnom tačkom slike. Iako se jasna tačka slike može dobiti u svakoj određenoj tački, cijela ravan slike je zakrivljena površina. Na taj način se cijela površina slike ne može jasno vidjeti tokom ogleda u ogledalu, što otežava posmatranje i snimanje slika. Stoga su ciljevi istraživačkih mikroskopa općenito ciljevi plana, koji su korigirani za zakrivljenost polja.
6). Distorzija Sve vrste gore navedenih aberacija, osim zakrivljenosti polja, utiču na oštrinu slike. Distorzija je još jedna vrsta aberacije u kojoj nije ugrožena koncentričnost zraka. Stoga se ne utiče na oštrinu slike, već se slika poredi sa originalnim objektom, što uzrokuje izobličenje oblika.
