Faktoren, die die Mikroskopauflösung beeinflussen
1. Farbunterschied
Chromatische Aberration ist ein schwerwiegender Fehler bei der Linsenabbildung. Es tritt auf, wenn polychromatisches Licht die Lichtquelle ist und monochromatisches Licht keine chromatische Aberration erzeugt. Weißes Licht besteht aus sieben Arten von Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Blau und Violett. Die Wellenlängen jedes Lichts sind unterschiedlich, daher ist auch der Brechungsindex beim Durchgang durch die Linse unterschiedlich. Auf diese Weise kann ein objektseitiger Punkt einen bildseitigen Farbfleck bilden.
Die chromatische Aberration umfasst im Allgemeinen die chromatische Positionsabweichung und die chromatische Vergrößerungsabweichung. Positionsbedingte chromatische Aberration lässt das Bild verschwommen oder an jeder Position verschwommen mit Farbflecken oder Lichthöfen erscheinen. Und die Vergrößerung der chromatischen Aberration ergibt Bilder mit farbigen Rändern.
2. Sphärische Differenz
Sphärische Aberration ist die monochromatische Aberration eines Punktes auf der Achse und ist auf die sphärische Oberfläche der Linse zurückzuführen. Das Ergebnis der sphärischen Aberration ist, dass ein Punkt, nachdem er abgebildet wurde, kein heller Fleck ist, sondern ein heller Fleck mit einer hellen Mitte und allmählich unscharfen Rändern. Dies wirkt sich auf die Bildqualität aus.
Die Korrektur der sphärischen Aberration wird oft durch Linsenkombination eliminiert. Da die sphärische Aberration von konvexen und konkaven Linsen entgegengesetzt ist, können konvexe und konkave Linsen aus verschiedenen Materialien ausgewählt werden, um sie zusammenzukleben, um sie zu eliminieren. Beim alten Mikroskopmodell wird die sphärische Aberration der Objektivlinse nicht vollständig korrigiert, daher sollte sie mit dem entsprechenden kompensierenden Okular abgestimmt werden, um den Korrektureffekt zu erzielen. Im Allgemeinen wird die sphärische Aberration neuer Mikroskope vollständig durch die Objektivlinse eliminiert.
3. Koma
Coma ist eine monochromatische Aberration von außeraxialen Punkten. Wenn der außeraxiale Objektpunkt mit einem Strahl mit großer Öffnung abgebildet wird, der emittierte Strahl durch die Linse geht und keinen Punkt mehr schneidet, dann bekommt das Bild eines Lichtpunkts eine Kommaform, wie ein Komet, also es heißt "Koma".
4. Astigmatismus
Astigmatismus ist auch eine monochromatische Aberration außerhalb der Achse, die die Schärfe beeinflusst. Wenn das Sichtfeld groß ist, ist der Objektpunkt am Rand weit von der optischen Achse entfernt und der Strahl ist stark geneigt, was nach dem Passieren des Objektivs Astigmatismus verursacht. Astigmatismus lässt den ursprünglichen Objektpunkt nach der Abbildung zu zwei getrennten und senkrecht zueinander stehenden kurzen Linien werden, die nach Integration auf der idealen Bildebene einen elliptischen Fleck bilden. Astigmatismus wird durch komplexe Linsenkombinationen eliminiert.
5. Feldlied
Die Feldkrümmung ist auch als "Bildfeldkrümmung" bekannt. Wenn die Linse Bildfeldkrümmung hat, fällt der Schnittpunkt des gesamten Strahls nicht mit dem idealen Bildpunkt zusammen. Obwohl an jedem spezifischen Punkt ein klarer Bildpunkt erhalten werden kann, ist die gesamte Bildebene eine gekrümmte Oberfläche. Dadurch ist bei der mikroskopischen Untersuchung nicht die gesamte Phase deutlich zu sehen, was die Beobachtung und Fotografie erschwert. Daher ist die Objektivlinse des Forschungsmikroskops im Allgemeinen eine Flachfeldobjektivlinse, die die Feldkrümmung korrigiert hat.
6. Verzerrung
Neben der Bildfeldkrümmung wirken sich die verschiedenen oben erwähnten Aberrationen auf die Klarheit des Bildes aus. Verzerrung ist eine weitere Eigenschaft der Phasendifferenz, bei der die Konzentrizität des Strahls nicht zerstört wird. Daher wird die Schärfe des Bildes nicht beeinträchtigt, aber das Bild ist im Vergleich zum Originalobjekt in seiner Form verzerrt.
(1) Wenn sich das Objekt jenseits der doppelten Brennweite der Objektseite des Objektivs befindet, wird ein reduziertes umgekehrtes reelles Bild innerhalb der doppelten Brennweite der Bildseite und außerhalb des Fokus erzeugt;
(2) Wenn sich das Objekt bei der doppelten Brennweite der Objektseite der Linse befindet, wird ein umgekehrtes reelles Bild derselben Größe auf der doppelten Brennweite der Bildseite erzeugt;
(3) Wenn sich das Objekt innerhalb der doppelten Brennweite auf der Objektseite der Linse, aber außerhalb des Fokus befindet, wird ein vergrößertes umgekehrtes reelles Bild über die doppelte Brennweite auf der Bildseite hinaus erzeugt;
(4) Wenn sich das Objekt im Brennpunkt der Objektseite des Objektivs befindet, kann die Bildseite nicht abgebildet werden;
(5) Wenn sich das Objekt innerhalb des Brennpunkts der Objektseite der Linse befindet, gibt es keine Bilderzeugung auf der Bildseite, und ein vergrößertes aufrechtes virtuelles Bild wird auf der gleichen Seite der weiter entfernten Linsenobjektseite als die erzeugt Objekt.
Auflösung Die Auflösung des Mikroskops bezeichnet den minimalen Abstand zwischen zwei Objektpunkten, die vom Mikroskop eindeutig unterschieden werden können, auch „Diskriminierungsrate“ genannt. Seine Berechnungsformel lautet σ=λ/NA, wobei σ der minimale Auflösungsabstand ist; λ ist die Wellenlänge des Lichts; NA ist die numerische Apertur der Objektivlinse. Die Auflösung der sichtbaren Objektivlinse wird durch den NA-Wert der Objektivlinse und die Wellenlänge der Beleuchtungslichtquelle bestimmt. Je größer der NA-Wert, desto kürzer die Wellenlänge des Beleuchtungslichts, desto kleiner der σ-Wert und desto höher die Auflösung. Um die Auflösung zu erhöhen, dh den Wert von σ zu verringern, können folgende Maßnahmen ergriffen werden:
(1) Reduzieren Sie den Wert der Wellenlänge λ und verwenden Sie eine Lichtquelle mit kurzer Wellenlänge.
(2) Erhöhen Sie den n-Wert des Mediums, um den NA-Wert zu erhöhen (NA=nsinu/2).
(3) Erhöhen Sie den u-Wert des Öffnungswinkels, um den NA-Wert zu erhöhen.
(4) Erhöhen Sie den Kontrast zwischen hell und dunkel.
