Factoren die de microscoopresolutie beïnvloeden
1. Kleurverschil
Chromatische aberratie is een ernstig defect in lensbeeldvorming. Het treedt op wanneer polychromatisch licht de lichtbron is en monochromatisch licht geen chromatische aberratie veroorzaakt. Wit licht is samengesteld uit zeven soorten rood, oranje, geel, groen, blauw, blauw en paars. De golflengten van elk licht zijn verschillend, dus de brekingsindex bij het passeren van de lens is ook anders. Zo kan een punt aan de objectzijde een kleurvlek aan de beeldzijde vormen.
Chromatische aberratie omvat over het algemeen positionele chromatische aberratie en vergrotingschromatische aberratie. Door positionele chromatische aberratie lijkt het beeld wazig of wazig op elke positie met kleurvlekken of halo's. En vergroting chromatische aberratie geeft beelden met gekleurde randen.
2. Sferisch verschil
Sferische aberratie is de monochromatische aberratie van een punt op de as en wordt veroorzaakt door het sferische oppervlak van de lens. Het resultaat van sferische aberratie is dat nadat een punt is afgebeeld, het geen lichtpuntje is, maar een lichtpuntje met een helder midden en geleidelijk vervaagde randen. Dit heeft invloed op de beeldkwaliteit.
De correctie van sferische aberratie wordt vaak geëlimineerd door lenscombinatie. Aangezien de sferische aberratie van convexe en concave lenzen tegengesteld is, kunnen convexe en concave lenzen van verschillende materialen worden geselecteerd om aan elkaar te worden gelijmd om te elimineren. In het oude model microscoop is de sferische aberratie van de objectieflens niet volledig gecorrigeerd, dus moet deze worden afgestemd op het overeenkomstige compenserende oculair om het corrigerende effect te bereiken. Over het algemeen wordt de sferische aberratie van nieuwe microscopen volledig geëlimineerd door de objectieflens.
3. Coma
Coma is een monochromatische aberratie van punten buiten de as. Wanneer het objectpunt buiten de as wordt afgebeeld met een straal met grote opening, gaat de uitgezonden straal door de lens en snijdt niet langer een punt, dan krijgt het beeld van een lichtpunt de vorm van een komma, zoals een komeet, dus het wordt "coma" genoemd.
4. Astigmatisme
Astigmatisme is ook een monochromatische aberratie buiten de as die de scherpte beïnvloedt. Wanneer het gezichtsveld groot is, is het objectpunt op de rand ver verwijderd van de optische as en is de straal sterk hellend, waardoor astigmatisme ontstaat na het passeren van de lens. Astigmatisme zorgt ervoor dat het oorspronkelijke objectpunt na beeldvorming twee afzonderlijke en onderling loodrechte korte lijnen worden, die na integratie op het ideale beeldvlak een elliptische vlek vormen. Astigmatisme wordt geëlimineerd door complexe lenscombinaties.
5. Veldlied
Veldkromming is ook bekend als "beeldveldkromming". Wanneer de lens een veldkromming heeft, valt het snijpunt van de gehele bundel niet samen met het ideale beeldpunt. Hoewel op elk specifiek punt een duidelijk beeldpunt kan worden verkregen, is het gehele beeldvlak een gekromd oppervlak. Op deze manier is tijdens het microscopisch onderzoek niet de hele fase duidelijk te zien, wat observatie en fotografie bemoeilijkt. Daarom is de objectieflens van de onderzoeksmicroscoop over het algemeen een objectieflens met een vlak veld, die de veldkromming heeft gecorrigeerd.
6. Vervorming
Naast de veldkromming hebben de verschillende hierboven genoemde aberraties allemaal invloed op de helderheid van het beeld. Vervorming is een andere eigenschap van faseverschil waarbij de concentriciteit van de straal niet wordt vernietigd. Daarom wordt de scherpte van de afbeelding niet beïnvloed, maar is de afbeelding vervormd in vergelijking met het originele object.
(1) Wanneer het object zich voorbij de dubbele brandpuntsafstand van de objectzijde van de lens bevindt, wordt een gereduceerd omgekeerd reëel beeld gevormd binnen de dubbele brandpuntsafstand van de beeldzijde en buiten de focus;
(2) Wanneer het object zich op tweemaal de brandpuntsafstand van de objectzijde van de lens bevindt, wordt een omgekeerd reëel beeld van dezelfde grootte gevormd op de dubbele brandpuntsafstand van de beeldzijde;
(3) Wanneer het object zich binnen tweemaal de brandpuntsafstand aan de objectzijde van de lens bevindt, maar buiten het brandpunt, wordt een vergroot omgekeerd reëel beeld gevormd buiten de dubbele brandpuntsafstand aan de beeldzijde;
(4) Wanneer het object zich in het brandpunt van de objectzijde van de lens bevindt, kan de afbeeldingszijde niet worden afgebeeld;
(5) Wanneer het object zich binnen het brandpunt van de objectzijde van de lens bevindt, is er geen beeldvorming aan de beeldzijde en wordt een vergroot rechtopstaand virtueel beeld gevormd aan dezelfde kant van de lensobjectzijde verder dan de object.
Resolutie De resolutie van de microscoop verwijst naar de minimale afstand tussen twee objectpunten die duidelijk te onderscheiden zijn door de microscoop, ook wel bekend als de "discriminatiegraad". De berekeningsformule is σ=λ/NA waarbij σ de minimale resolutie-afstand is; λ is de golflengte van licht; NA is de numerieke apertuur van de objectieflens. De resolutie van de zichtbare objectieflens wordt bepaald door de NA-waarde van de objectieflens en de golflengte van de verlichtingslichtbron. Hoe groter de NA-waarde, hoe korter de golflengte van het verlichtingslicht, hoe kleiner de σ-waarde en hoe hoger de resolutie. Om de resolutie te verhogen, dwz de waarde van σ te verlagen, kunnen de volgende maatregelen worden genomen:
(1) Verminder de golflengte λ-waarde en gebruik een lichtbron met een korte golflengte.
(2) Verhoog de n-waarde van het medium om de NA-waarde te verhogen (NA=nsinu/2).
(3) Verhoog de openingshoek u-waarde om de NA-waarde te verhogen.
(4) Verhoog het contrast tussen licht en donker.
