Sechs Arten von Aberrationen in Mikroskopen
Die mikroskopische Bildgebung wird durch verschiedene Aberrationen beeinträchtigt. Die optische Hauptkomponente des Mikroskops ist die Objektivlinse, und es gibt verschiedene Arten von Objektivlinsen, wie z. B. achromatische Objektive, Planobjektive usw. Beispielsweise wird die achromatische Objektivlinse verwendet, um chromatische Aberration zu eliminieren, und das Flat-Field-Objektiv Linse wird verwendet, um Bildfeldkrümmung zu eliminieren. Im Folgenden werden die allgemeinen Aberrationen in Mikroskopen vorgestellt
Chromatische Abweichung
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.
Eliminationsverfahren:
Durch die Verwendung von monochromatischem Licht (Hinzufügen von Filtern) entfällt das optische Design
Chromatische Abweichung
Sphärische Aberration
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 mehr ist, sondern ein heller Fleck, dessen mittlerer heller Rand allmählich unscharf wird. Dies wirkt sich auf die Bildqualität aus.
Eliminationsverfahren:
Verwenden Sie eine Kombination aus konvexen und konkaven Linsen
sphärische Aberration
Koma
Coma ist eine monochromatische Aberration von außeraxialen Punkten. Wenn der außeraxiale Objektpunkt mit einem Strahl mit großer Apertur abgebildet wird, schneiden die emittierten Strahlen keinen Punkt, nachdem sie die Linse passiert haben, und das Bild eines Lichtflecks erhält ein starkes Komma, das wie ein Komet geformt ist heißt "Koma".
Eliminationsverfahren:
Verwenden Sie axial paralleles Licht
Koma
Astigmatismus
Astigmatismus ist auch eine monochromatische Aberration außerhalb der Achse, die die Schärfe beeinflusst. Bei einem großen Gesichtsfeld 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. Durch Astigmatismus wird der ursprüngliche Objektpunkt nach der Abbildung zu zwei separaten und zueinander senkrechten kurzen Linien, und nach der Synthese auf der idealen Bildebene wird ein elliptischer Fleck gebildet.
Eliminationsverfahren:
Eliminiert durch komplexe Linsenkombinationen.
Krümmung des Feldes
"Elefantenfeldbiegung". 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.
Die Objektive von Forschungsmikroskopen sind in der Regel Planfeldobjektive, die die Bildfeldkrümmung korrigiert haben.
Feldkrümmung
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.
