Hva er faktorene som påvirker mikroskopets oppløsning?
1. Fargeforskjell
Kromatisk aberrasjon er en alvorlig feil ved linseavbildning. Det oppstår når polykromatisk lys brukes som lyskilde. Monokromatisk lys produserer ikke kromatisk aberrasjon. Hvitt lys er sammensatt av syv typer: rødt, oransje, gult, grønt, cyan, indigo og fiolett. Bølgelengdene til hvert lys er forskjellige, så brytningsindeksen når den passerer gjennom linsen er også forskjellig. På denne måten kan et punkt på objektsiden danne en fargeflekk på bildesiden.
Kromatisk aberrasjon inkluderer generelt posisjonell kromatisk aberrasjon og forstørrelseskromatisk aberrasjon. Posisjonell kromatisk aberrasjon fører til at bildet har fargeflekker eller glorier når det ses på en hvilken som helst posisjon, noe som gjør bildet uskarpt. Og kromatisk aberrasjon for forstørrelse gjør at bildet får fargede kanter.
2. Sfærisk aberrasjon
Sfærisk aberrasjon er en monokromatisk faseforskjell ved et punkt på aksen på grunn av linsens sfæriske overflate. Resultatet av sfærisk aberrasjon er at etter at et punkt er avbildet, er det ikke lenger et lyst punkt, men et lyst punkt med et lyst senter og gradvis uskarpe kanter. Dermed påvirkes bildekvaliteten.
Korrigeringen av sfærisk aberrasjon elimineres ofte ved linsekombinasjon. Siden den sfæriske aberrasjonen til konvekse og konkave linser er motsatt, kan konvekse og konkave linser av forskjellige materialer velges og limes sammen for å eliminere den. I gamle modellmikroskoper er ikke den sfæriske aberrasjonen til objektivlinsen fullstendig korrigert, og den bør matches med det tilsvarende kompenserende okularet for å oppnå korrigeringseffekten. Generelt blir den sfæriske aberrasjonen til nye mikroskop fullstendig eliminert av objektivlinsen.
3. Koma
Koma er en monokromatisk faseforskjell ved punkter utenfor aksen. Når et objektpunkt utenfor aksen avbildes av en stråle med stor blenderåpning, etter at de utsendte strålene passerer gjennom linsen og ikke lenger krysser hverandre i ett punkt, vil bildet av et lyspunkt være i form av et komma, formet som en komet, så det kalles "koma".
4. Astigmatisme
Astigmatisme er også en monokromatisk faseforskjell utenfor aksen som påvirker klarheten. Når synsfeltet er stort, er objektpunktet på kanten langt unna den optiske aksen, og strålen vipper kraftig, noe som forårsaker astigmatisme etter å ha passert gjennom linsen. Astigmatisme fører til at det opprinnelige objektpunktet blir to adskilte og gjensidig vinkelrette korte linjer etter avbildning. Etter å ha blitt integrert på det ideelle bildeplanet, dannes en elliptisk flekk. Astigmatisme elimineres gjennom komplekse linsekombinasjoner.
5. Feltmusikk
Feltkurvatur kalles også "feltkurvatur". Når linsen har feltkrumning, faller ikke skjæringspunktet for hele lysstrålen sammen med det ideelle bildepunktet. Selv om et klart bildepunkt kan oppnås ved hvert spesifikt punkt, er hele bildeplanet en buet overflate. På denne måten kan ikke hele ansiktet sees tydelig ved mikroskopisk undersøkelse, noe som gjør observasjon og fotografering vanskelig. Derfor er målene for forskningsmikroskoper generelt flatfelt-mål, som er korrigert for feltkrumning.
6. Forvrengning
De ulike faseforskjellene nevnt ovenfor, bortsett fra feltkrumning, påvirker alle bildets klarhet. Forvrengning er en annen type faseforskjell der konsentrisiteten til strålen ikke blir ødelagt. Derfor blir ikke bildets klarhet påvirket, men formen på bildet er forvrengt sammenlignet med originalobjektet.
(1) Når objektet er plassert utenfor to ganger brennvidden på objektsiden av linsen, dannes et redusert invertert reelt bilde innenfor to ganger brennvidden på bildesiden og utenfor fokuset;
(2) Når objektet er plassert ved to ganger brennvidden til objektsiden av linsen, dannes et invertert ekte bilde av samme størrelse med dobbelt brennvidden til bildesiden;
(3) Når objektet er plassert innenfor to ganger brennvidden til objektsiden av objektivet, men utenfor fokuset, vil det dannes et forstørret omvendt virkelig bilde utover to ganger brennvidden til bildesiden;
(4) Når objektet er plassert ved objektsidens fokus på objektivet, kan ikke bildesiden avbildes;
(5) Når objektet er innenfor fokus på objektsiden av linsen, dannes det ikke noe bilde på bildesiden, og et forstørret oppreist virtuelt bilde dannes på samme side av objektsiden av linsen i en posisjon lenger borte enn objektet.
Oppløsning Oppløsningen til et mikroskop refererer til minimumsavstanden mellom to objektpunkter som tydelig kan skilles fra mikroskopet, også kjent som "diskrimineringshastigheten". Beregningsformelen er σ=λ/NA, der σ er minste oppløsningsavstand; λ er bølgelengden til lys; NA er den numeriske blenderåpningen til objektivlinsen. Det kan sees at oppløsningen til objektivlinsen bestemmes av to faktorer: NA-verdien til objektivlinsen og bølgelengden til belysningskilden. Jo større NA-verdien er, desto kortere er bølgelengden til belysningslyset, jo mindre er σ-verdien, og jo høyere oppløsning. For å forbedre oppløsningen, det vil si redusere σ-verdien, kan følgende tiltak tas:
(1) Reduser λ-verdien for bølgelengden og bruk lyskilder med kort bølgelengde.
(2) Øk middels n-verdien for å øke NA-verdien (NA=nsinu/2).
(3) Øk blendervinkelen u-verdien for å øke NA-verdien.
(4) Øk kontrasten mellom lys og mørkt.
