Quali fattori influenzano l'imaging al microscopio?
A causa delle condizioni oggettive, qualsiasi sistema ottico non può generare un'immagine teoricamente ideale e l'esistenza di varie aberrazioni influisce sulla qualità dell'immagine. Le varie differenze sono brevemente descritte di seguito.
1. Differenza di colore
L'aberrazione cromatica è un grave difetto nell'imaging dell'obiettivo. Si verifica nel caso di luce policromatica come sorgente luminosa e la luce monocromatica non produce aberrazione cromatica. La luce bianca è composta da sette tipi di rosso, arancione, giallo, verde, blu, blu e viola. Le lunghezze d'onda di ciascuna luce sono diverse, quindi anche l'indice di rifrazione quando passa attraverso l'obiettivo è diverso. In questo modo, un punto sul lato dell'oggetto può formare una macchia di colore sul lato dell'immagine.
L'aberrazione cromatica ha generalmente aberrazione cromatica posizionale e aberrazione cromatica di ingrandimento. L'aberrazione cromatica posizionale rende l'immagine sfocata o sfocata in qualsiasi posizione con macchie di colore o aloni. E l'aberrazione cromatica dell'ingrandimento dà immagini con frange colorate.
2. Differenza sferica
L'aberrazione sferica è l'aberrazione monocromatica di un punto in asse ed è causata dalla superficie sferica dell'obiettivo. Il risultato dell'aberrazione sferica è che dopo che un punto è stato ripreso, non è un punto luminoso, ma un punto luminoso con un centro luminoso e bordi gradualmente sfocati. Ciò influisce 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 lenti convesse e concave di materiali diversi da incollare insieme per eliminare. Nel vecchio modello di microscopio, l'aberrazione sferica della lente dell'obiettivo non è completamente corretta, quindi dovrebbe essere abbinata all'oculare di compensazione corrispondente per ottenere l'effetto di correzione. Generalmente, l'aberrazione sferica dei nuovi microscopi è completamente eliminata dalla lente dell'obiettivo.
3. Coma
Il coma è un'aberrazione monocromatica di punti fuori asse. Quando il punto dell'oggetto fuori asse viene ripreso con un raggio ad ampia apertura, il raggio emesso passa attraverso l'obiettivo e non interseca più un punto, quindi l'immagine di un punto luminoso assumerà una forma a virgola, come una cometa, quindi si chiama "coma".
4. Astigmatismo
L'astigmatismo è anche un'aberrazione monocromatica del punto fuori asse che influisce sulla nitidezza. Quando il campo visivo è ampio, il punto dell'oggetto sul bordo è lontano dall'asse ottico e il raggio è fortemente inclinato, causando astigmatismo dopo aver attraversato l'obiettivo. L'astigmatismo fa sì che il punto dell'oggetto originale diventi due linee corte separate e reciprocamente perpendicolari dopo l'imaging, che formano un punto ellittico dopo essere state integrate sul piano dell'immagine ideale. L'astigmatismo viene eliminato attraverso complesse combinazioni di lenti.
5. Canzone del campo
La curvatura del campo è anche nota come "curvatura del campo dell'immagine". Quando la lente ha curvatura di campo, l'intersezione dell'intero raggio non coincide con il punto ideale dell'immagine. Sebbene sia possibile ottenere un punto dell'immagine nitido in ogni punto specifico, l'intero piano dell'immagine è una superficie curva. In questo modo, l'intera fase non può essere vista chiaramente durante l'esame microscopico, il che rende difficile l'osservazione e la fotografia. Pertanto, la lente dell'obiettivo del microscopio da ricerca è generalmente una lente dell'obiettivo a campo piatto, che ha corretto la curvatura del campo.
6. Distorsione
Oltre alla curvatura di campo, le varie aberrazioni sopra menzionate influiscono sulla nitidezza dell'immagine. La distorsione è un'altra proprietà della differenza di fase in cui la concentricità del raggio non viene distrutta. Pertanto, la nitidezza dell'immagine non ne risente, ma la forma dell'immagine è distorta rispetto all'oggetto originale.
(1) Quando l'oggetto si trova oltre la doppia lunghezza focale del lato dell'oggetto dell'obiettivo, si forma un'immagine reale invertita ridotta all'interno della doppia lunghezza focale del lato dell'immagine e al di fuori del 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 sulla doppia lunghezza focale del lato dell'immagine;
(3) Quando l'oggetto si trova entro il doppio della lunghezza focale del lato dell'oggetto della lente e oltre la lunghezza focale, si forma un'immagine reale invertita ingrandita oltre la doppia lunghezza focale del lato dell'immagine;
(4) Quando l'oggetto si trova nel punto focale del lato dell'oggetto dell'obiettivo, il lato dell'immagine non può essere ripreso;
(5) Quando l'oggetto si trova all'interno del punto focale del lato dell'oggetto dell'obiettivo, non si forma alcuna immagine sul lato dell'immagine e si forma un'immagine virtuale verticale ingrandita sullo stesso lato del lato dell'oggetto dell'obiettivo più lontano dell'oggetto .
Il principio di imaging del microscopio consiste nell'utilizzare le regole di (3) e (5) di cui sopra per ingrandire l'oggetto. Quando l'oggetto si trova tra F-2F davanti alla lente dell'obiettivo (F è la lunghezza focale del lato dell'oggetto), si forma un'immagine reale invertita ingrandita oltre la doppia lunghezza focale del lato dell'immagine dell'obiettivo. Nella progettazione del microscopio, questa immagine rientra nella lunghezza focale F1 dell'oculare, in modo che la prima immagine (immagine intermedia) ingrandita dalla lente dell'obiettivo venga nuovamente ingrandita dall'oculare e infine si trovi sul lato dell'oggetto dell'oculare (immagine intermedia). Allo stesso lato dell'occhio umano), si forma un'immagine virtuale verticale ingrandita (rispetto all'immagine intermedia) alla distanza fotopica (250 mm) dell'occhio umano. Pertanto, quando ispezioniamo il microscopio, l'immagine vista attraverso l'oculare (senza prisma di conversione aggiuntivo) è opposta all'immagine dell'oggetto originale.
