Milyen tényezők befolyásolják a mikroszkópos képalkotást?
Az objektív körülmények miatt egyetlen optikai rendszer sem tud elméletileg ideális képet generálni, a különféle aberrációk megléte pedig befolyásolja a képminőséget. Az alábbiakban röviden ismertetjük a különböző különbségeket.
1. Színkülönbség
A kromatikus aberráció súlyos hiba a lencseképalkotásban. Fényforrásként polikromatikus fény esetén fordul elő, és a monokromatikus fény nem okoz kromatikus aberrációt. A fehér fény hétféle vörös, narancssárga, sárga, zöld, kék, kék és lila színből áll. Az egyes fények hullámhossza eltérő, így a lencsén való áthaladáskor a törésmutató is eltérő. Ily módon a tárgyoldalon lévő pont színfoltot képezhet a kép oldalán.
A kromatikus aberráció általában helyzeti kromatikus aberrációval és nagyítási kromatikus aberrációval rendelkezik. A pozicionális kromatikus aberráció a képet homályosnak vagy elmosódottnak tűnik bármely színfolttal vagy fényudvarral. A nagyítási kromatikus aberráció pedig színes rojtokkal rendelkező képeket ad.
2. Szférikus különbség
A szférikus aberráció egy tengelyen lévő pont monokromatikus aberrációja, amelyet a lencse gömbfelülete okoz. A szférikus aberráció eredménye az, hogy egy pont leképezése után nem egy fényes folt, hanem egy fényes folt világos középponttal és fokozatosan elmosódott élekkel. Ez befolyásolja a képminőséget.
A szférikus aberráció korrekcióját gyakran az objektívek kombinációja küszöböli ki. Mivel a domború és konkáv lencsék szférikus aberrációja ellentétes, ezért különböző anyagú domború és konkáv lencséket lehet összeragasztani a kiküszöbölés érdekében. A régi mikroszkóp modellben az objektívlencse szférikus aberrációja nincs teljesen korrigálva, ezért a korrekciós hatás elérése érdekében a megfelelő kompenzáló okulárhoz kell illeszteni. Általában az új mikroszkópok szférikus aberrációját teljesen kiküszöböli az objektív.
3. Kóma
A kóma a tengelyen kívüli pontok monokromatikus aberrációja. Ha a tengelyen kívüli tárgypontot nagy rekesznyílású sugárral leképezzük, a kibocsátott sugár áthalad az objektíven, és már nem metszik egy pontot, akkor a fénypont képe vessző alakot kap, mint egy üstökös, tehát "kómának" hívják.
4. Asztigmatizmus
Az asztigmatizmus szintén egy tengelyen kívüli, monokromatikus aberráció, amely befolyásolja az élességet. Ha a látómező nagy, a peremen lévő tárgypont messze van az optikai tengelytől, és a sugár erősen ferde, ami asztigmatizmust okoz a lencsén való áthaladás után. Az asztigmatizmus hatására az eredeti tárgypont két különálló és egymásra merőleges rövid vonallá válik a képalkotás után, amelyek az ideális képsíkra integrálva elliptikus foltot alkotnak. Az asztigmatizmust komplex lencsekombinációk szüntetik meg.
5. Mezei dal
A mező görbületét "képmező görbületnek" is nevezik. Ha az objektív térgörbülettel rendelkezik, a teljes nyaláb metszéspontja nem esik egybe az ideális képponttal. Bár minden adott pontban tiszta képpont érhető el, a teljes képsík egy görbe felület. Így a mikroszkópos vizsgálat során a teljes fázis nem látható tisztán, ami megnehezíti a megfigyelést és a fényképezést. Ezért a kutatómikroszkóp objektívlencséje általában egy lapos mező objektív lencse, amely korrigálta a mező görbületét.
6. Torzítás
A térgörbület mellett a fent említett különféle aberrációk is befolyásolják a kép tisztaságát. A torzítás a fáziskülönbség másik tulajdonsága, ahol a sugár koncentrikussága nem romlik. Ezért a kép élességét nem befolyásolja, de a kép alakja torzul az eredeti objektumhoz képest.
(1) Ha a tárgy az objektív tárgyoldalának kettős gyújtótávolságán túl van, a képoldal kettős gyújtótávolságán belül és a fókuszon kívül csökkentett fordított valós kép jön létre;
(2) Ha a tárgy a lencse tárgyoldalának kétszeres gyújtótávolságán helyezkedik el, akkor a képoldal kettős fókusztávolságán azonos méretű fordított valós kép keletkezik;
(3) Ha a tárgy a lencse tárgyoldalának kétszeres gyújtótávolságán belül helyezkedik el, és a gyújtótávolságon túl, a képoldal dupla gyújtótávolságán túl egy kinagyított fordított valós kép jön létre;
(4) Ha a tárgy a lencse tárgyoldalának fókuszpontjában található, a képoldal nem leképezhető;
(5) Ha a tárgy a lencse tárgyoldalának fókuszpontjában helyezkedik el, a képoldalon nem képződik kép, és a lencse tárgyoldalának ugyanazon, a tárgytól távolabbi oldalán egy felnagyított, függőleges virtuális kép keletkezik. .
A mikroszkóp képalkotási elve az, hogy a fenti (3) és (5) szabályait használja az objektum nagyításához. Ha a tárgy F-2F között van az objektívlencse előtt (F a tárgyoldal gyújtótávolsága), egy kinagyított fordított valós kép keletkezik az objektív képoldalának kettős fókusztávolságán túl. A mikroszkóp kialakításánál ez a kép a szemlencse F1 gyújtótávolságán belülre esik, így az objektívlencsével felnagyított első képet (köztes képet) a szemlencse ismét felnagyítja, és végül a szemlencse tárgyoldalára kerül. (köztes kép). Az emberi szem ugyanazon oldalán az emberi szem fotopikus távolságában (250 mm) egy felnagyított (a közbenső képhez képest) álló virtuális kép képződik. Ezért, amikor megvizsgáljuk a mikroszkópot, az okuláron keresztül látott kép (további konverziós prizma nélkül) ellentétes az eredeti tárgy képével.
