Četiri optička principa mikroskopa
1, Refrakcija i indeks loma
Svjetlost se širi pravolinijski između dvije tačke u homogenom izotropnom mediju. Prilikom prolaska kroz prozirne objekte različite gustoće dolazi do prelamanja zbog različitih brzina širenja svjetlosti u različitim medijima. Kada zrak emituje svjetlosne zrake koje nisu okomite na površinu prozirnog objekta (kao što je staklo), smjer svjetlosnih zraka se mijenja na njegovom interfejsu i formira ugao prelamanja s normalom.
2, Performanse sočiva
Leće su najosnovnije optičke komponente koje čine optički sistem mikroskopa. Komponente objektiva, okulara i kondenzatora sastoje se od jednog ili više sočiva. Prema različitim oblicima, mogu se podijeliti u dvije kategorije: konveksna sočiva (pozitivna sočiva) i konkavna sočiva (negativna). Kada se snop svjetlosti paralelan optičkoj osi siječe u tački kroz konveksno sočivo, ova tačka se naziva žižna ravan, a ravan koja prolazi kroz raskrsnicu i okomita na optičku os naziva se fokalna ravan. Postoje dvije žarišne tačke, fokusna tačka u prostoru objekta naziva se "fokalna tačka objekta", a fokalna ravan u toj tački se naziva "fokalna ravan objekta"; Naprotiv, fokusna tačka u prostoru slike naziva se "fokalna tačka slike", a fokalna ravan u toj tački se naziva "fokalna ravan slike". Nakon prolaska kroz konkavno sočivo, svjetlost formira uspravnu virtualnu sliku, dok konveksno sočivo formira uspravnu stvarnu sliku. Stvarne slike se mogu prikazati na ekranu, dok virtuelne slike ne mogu.
3, Ključni faktor koji utiče na snimanje - aberacija
Zbog objektivnih uslova, nijedan optički sistem ne može da generiše teoretski idealne slike, a prisustvo različitih aberacija utiče na kvalitet slike. Ispod je kratak uvod u različite aberacije.
1. Razlika u boji je ozbiljna mana u slikanju sočiva, koja se javlja kada se više boja svjetlosti koristi kao izvor svjetlosti, a monohromatsko svjetlo ne proizvodi razliku u boji. Bijelo svjetlo se sastoji od sedam vrsta: crvene, narandžaste, žute, zelene, plave, plave i ljubičaste. Talasne dužine svake vrste svjetlosti 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 optičkih sistema je uklanjanje hromatskih aberacija.
Razlika u boji općenito uključuje pozicijsku razliku u boji i razliku u boji uvećanja. Poziciona razlika u boji uzrokuje da slika ima mrlje ili oreole kada se posmatra na bilo kojoj poziciji, čineći sliku zamućenom. A hromatska aberacija uvećanja uzrokuje da slika ima obojene rubove.
2. Sferna aberacija se odnosi na monokromatsku aberaciju tačaka na osi, uzrokovanu sferičnom površinom sočiva. Rezultat sferne aberacije je da nakon snimanja tačke to više nije svijetla tačka, već svijetla tačka sa postepeno zamućenim srednjim rubovima, što utiče na kvalitet slike.
Korekcija sferne aberacije često se postiže upotrebom kombinacija sočiva. Kako je sferna aberacija konveksnih i konkavnih sočiva suprotna, različiti materijali konveksnih i konkavnih sočiva mogu se odabrati i zalijepiti zajedno kako bi se eliminisala. Sferna aberacija sočiva objektiva u mikroskopu starog modela nije u potpunosti ispravljena, te je treba uskladiti sa odgovarajućim kompenzacijskim okularom da bi se postigao efekat korekcije. Sferna aberacija kod općih novih mikroskopa potpuno je eliminirana sočivom objektiva.
3. Huixia Huixia pripada monohromatskoj aberaciji tačaka van ose. Kada se objekat izvan ose snima snopom velikog otvora blende, emitovani snop prolazi kroz sočivo i više se ne siječe u jednoj tački. Slika svjetlosne tačke formirat će oblik u obliku tačke, nalik kometi, pa otuda i naziv "koma".
4. Astigmatizam je takođe monohromatska aberacija van ose koja utiče na jasnoću. Kada je vidno polje veliko, tačke objekta na ivici su daleko od optičke ose, a snop se previše naginje, uzrokujući astigmatizam nakon prolaska kroz sočivo. Astigmatizam uzrokuje da izvorna tačka objekta nakon snimanja postane dvije odvojene i okomite kratke linije, koje se kombiniraju na idealnoj ravni slike kako bi formirale eliptičnu mrlju. Astigmatizam se eliminira kroz složene kombinacije sočiva.
5. Zakrivljenost polja, poznata i kao "zakrivljenost polja slike". Kada postoji zakrivljenost polja u sočivu, tačka preseka čitavog snopa ne poklapa se sa idealnom tačkom slike. Iako se jasne slike mogu dobiti u svakoj određenoj tački, cijela ravan slike je zakrivljena površina. Ovo otežava jasno sagledavanje cele površine slike tokom mikroskopskog pregleda, što otežava posmatranje i fotografisanje. Stoga su objektivi koji se koriste za proučavanje mikroskopa uglavnom ravni objektivi, koji su već ispravili zakrivljenost polja.
6. Različite aberacije koje smo ranije pomenuli, osim izobličenja polja, utiču na jasnoću slike. Distorzija je još jedna vrsta aberacije kod koje nije ugrožena koncentričnost zraka. Stoga ne utiče na jasnoću slike, ali uzrokuje izobličenje oblika u poređenju sa originalnim objektom.
