Quali sono i fattori che influenzano la risoluzione del microscopio?
1. Differenza di colore
L'aberrazione cromatica è un grave difetto nell'imaging delle lenti. Si verifica quando come sorgente luminosa viene utilizzata la luce policromatica. La luce monocromatica non produce aberrazione cromatica. La luce bianca è composta da sette tipi: rossa, arancione, gialla, verde, ciano, indaco e viola. Le lunghezze d'onda di ciascuna luce sono diverse, quindi anche l'indice di rifrazione quando passa attraverso la lente è diverso. In questo modo un punto sul lato dell'oggetto può formare una macchia di colore sul lato dell'immagine.
L'aberrazione cromatica generalmente include l'aberrazione cromatica posizionale e l'aberrazione cromatica di ingrandimento. L'aberrazione cromatica posizionale fa sì che l'immagine presenti macchie di colore o aloni quando viene visualizzata in qualsiasi posizione, rendendo l'immagine sfocata. Inoltre, l'aberrazione cromatica dell'ingrandimento fa sì che l'immagine abbia bordi colorati.
2. Aberrazione sferica
L'aberrazione sferica è una differenza di fase monocromatica in un punto sull'asse dovuta alla superficie sferica della lente. Il risultato dell'aberrazione sferica è che dopo che un punto è stato ripreso, non è più un punto luminoso, ma un punto luminoso con un centro luminoso e bordi gradualmente sfocati. Influendo così sulla qualità dell'immagine.
La correzione dell'aberrazione sferica viene spesso eliminata dalla combinazione di lenti. Poiché l'aberrazione sferica delle lenti convesse e concave è opposta, è possibile selezionare e incollare insieme lenti convesse e concave di materiali diversi per eliminarla. Nei microscopi vecchio modello, l'aberrazione sferica della lente dell'obiettivo non è completamente corretta e deve essere abbinata all'oculare di compensazione corrispondente per ottenere l'effetto di correzione. Generalmente l'aberrazione sferica dei nuovi microscopi viene completamente eliminata dalla lente dell'obiettivo.
3. Coma
Il coma è una differenza di fase monocromatica nei punti fuori asse. Quando un punto di un oggetto fuori asse viene ripreso da un raggio ad ampia apertura, dopo che i raggi emessi passano attraverso la lente e non si intersecano più in un punto, l'immagine di un punto luminoso avrà la forma di una virgola, a forma di cometa, quindi è chiamata "chima".
4. Astigmatismo
L'astigmatismo è anche una differenza di fase monocromatica di punti fuori asse che influisce sulla chiarezza. Quando il campo visivo è ampio, il punto dell'oggetto sul bordo è lontano dall'asse ottico e il raggio si inclina notevolmente, causando astigmatismo dopo aver attraversato la lente. L'astigmatismo fa sì che il punto dell'oggetto originale diventi due brevi linee separate e reciprocamente perpendicolari dopo l'imaging. Dopo l'integrazione sul piano ideale dell'immagine si forma una macchia ellittica. L'astigmatismo viene eliminato attraverso complesse combinazioni di lenti.
5. Musica da campo
La curvatura del campo è anche chiamata "curvatura di campo". Quando la lente ha curvatura di campo, il punto di intersezione dell'intero fascio luminoso non coincide con il punto ideale dell'immagine. Sebbene sia possibile ottenere un punto chiaro dell'immagine in ogni punto specifico, l'intero piano dell'immagine è una superficie curva. In questo modo, durante l'esame al microscopio, l'intero viso non può essere visto chiaramente, il che rende difficile l'osservazione e la fotografia. Pertanto, gli obiettivi dei microscopi da ricerca sono generalmente obiettivi a campo piatto, che sono stati corretti per la curvatura del campo.
6. Distorsione
Le varie differenze di fase sopra menzionate, ad eccezione della curvatura del campo, influiscono tutte sulla chiarezza dell'immagine. La distorsione è un altro tipo di differenza di fase in cui la concentricità del raggio non viene distrutta. Pertanto la nitidezza dell'immagine non viene influenzata, ma la forma dell'immagine risulta distorta rispetto all'oggetto originale.
(1) Quando l'oggetto si trova oltre il doppio della lunghezza focale sul lato dell'oggetto dell'obiettivo, si forma un'immagine reale invertita ridotta entro il doppio della lunghezza focale sul lato dell'immagine e fuori dal fuoco;
(2) Quando l'oggetto si trova al doppio della lunghezza focale del lato dell'oggetto dell'obiettivo, si forma un'immagine reale invertita della stessa dimensione al doppio della lunghezza focale del lato dell'immagine;
(3) Quando l'oggetto si trova entro due volte la lunghezza focale del lato oggetto dell'obiettivo ma fuori dalla messa a fuoco, si formerà un'immagine reale invertita ingrandita oltre due volte la lunghezza focale del lato dell'immagine;
(4) Quando l'oggetto si trova nel fuoco dell'obiettivo dal lato dell'oggetto, non è possibile riprendere il lato dell'immagine;
(5) Quando l'oggetto si trova nel fuoco del lato oggetto dell'obiettivo, non viene formata alcuna immagine sul lato immagine e un'immagine virtuale verticale ingrandita viene formata sullo stesso lato del lato oggetto dell'obiettivo in una posizione più lontana rispetto all'oggetto.
Risoluzione La risoluzione di un microscopio si riferisce alla distanza minima tra due punti dell'oggetto che possono essere chiaramente distinti dal microscopio, nota anche come "tasso di discriminazione". La formula di calcolo è σ=λ/NA, dove σ è la distanza di risoluzione minima; λ è la lunghezza d'onda della luce; NA è l'apertura numerica della lente dell'obiettivo. Si può vedere che la risoluzione della lente dell'obiettivo è determinata da due fattori: il valore NA della lente dell'obiettivo e la lunghezza d'onda della sorgente di illuminazione. Maggiore è il valore NA, minore è la lunghezza d'onda della luce di illuminazione, minore è il valore σ e maggiore è la risoluzione. Per migliorare la risoluzione, cioè ridurre il valore σ, si possono adottare le seguenti misure:
(1) Ridurre il valore della lunghezza d'onda λ e utilizzare sorgenti luminose a lunghezza d'onda corta.
(2) Aumentare il valore n medio per aumentare il valore NA (NA=nsinu/2).
(3) Aumentare il valore dell'angolo di apertura u per aumentare il valore NA.
(4) Aumenta il contrasto tra chiaro e scuro.
