Які фактори впливають на роздільну здатність мікроскопа?
1. Різниця кольорів
Хроматична аберація є серйозним дефектом зображення кришталика. Це відбувається, коли в якості джерела світла використовується поліхроматичне світло. Монохроматичне світло не створює хроматичної аберації. Біле світло складається з семи типів: червоного, оранжевого, жовтого, зеленого, блакитного, індиго та фіолетового. Довжини хвилі кожного світла різні, тому показник заломлення при проходженні крізь лінзу також різний. Таким чином, точка на стороні об’єкта може утворювати кольорову пляму на стороні зображення.
Хроматична аберація зазвичай включає позиційну хроматичну аберацію та хроматичну аберацію збільшення. Позиційна хроматична аберація призводить до появи на зображенні кольорових плям або ореолів при перегляді в будь-якому місці, що робить зображення розмитим. А хроматична аберація збільшення призводить до того, що зображення має кольорові краї.
2. Сферична аберація
Сферична аберація — це монохроматична різниця фаз у точці на осі, спричинена сферичною поверхнею лінзи. Результат сферичної аберації полягає в тому, що після зображення точки вона вже не є яскравою плямою, а яскравою плямою з яскравим центром і поступово розмитими краями. Тим самим впливаючи на якість зображення.
Корекція сферичної аберації часто усувається за допомогою комбінації лінз. Оскільки сферична аберація опуклих і увігнутих лінз протилежна, опуклі та увігнуті лінзи з різних матеріалів можна вибрати та склеїти разом, щоб усунути її. У старих моделях мікроскопів сферична аберація лінзи об’єктива не повністю виправлена, і її слід узгоджувати з відповідним компенсуючим окуляром, щоб досягти ефекту корекції. Як правило, сферична аберація нових мікроскопів повністю усувається об’єктивом.
3. Кома
Кома — це монохроматична різниця фаз у позаосьових точках. Коли позаосьова точка об’єкта зображена променем з великою апертурою, після того, як випромінювані промені пройдуть крізь лінзу й більше не перетинатимуться в одній точці, зображення світлової точки матиме форму коми у формі комета, тому її називають «комою».
4. Астигматизм
Астигматизм також є позаосьовою точкою монохроматичної різниці фаз, яка впливає на чіткість. Коли поле зору велике, точка об’єкта на краю знаходиться далеко від оптичної осі, і промінь сильно нахиляється, викликаючи астигматизм після проходження через лінзу. Астигматизм призводить до того, що початкова точка об’єкта стає двома розділеними та взаємно перпендикулярними короткими лініями після зображення. Після інтеграції на ідеальній площині зображення утворюється еліптична пляма. Астигматизм усувається складними комбінаціями лінз.
5. Польова музика
Кривизна поля також називається «кривиною поля». Коли лінза має кривизну поля, точка перетину всього пучка світла не збігається з точкою ідеального зображення. Хоча чітку точку зображення можна отримати в кожній конкретній точці, уся площина зображення є вигнутою поверхнею. Таким чином, під час мікроскопічного дослідження неможливо чітко побачити все обличчя, що ускладнює спостереження та фотографування. Тому об’єктиви дослідницьких мікроскопів, як правило, є об’єктивами з плоским полем, які були виправлені на кривизну поля.
6. Спотворення
Різні різниці фаз, згадані вище, крім кривизни поля, впливають на чіткість зображення. Дисторсія - це ще один тип різниці фаз, при якому концентричність променя не порушується. Таким чином, чіткість зображення не погіршується, але форма зображення спотворюється порівняно з оригінальним об’єктом.
(1) Коли об’єкт знаходиться за подвійною фокусною відстанню з боку об’єкта лінзи, зменшене перевернуте реальне зображення формується в межах подвійної фокусної відстані з боку зображення та поза фокусом;
(2) Коли об’єкт розташований на подвійній фокусній відстані від сторони об’єкта лінзи, перевернуте реальне зображення такого самого розміру формується на подвоєній фокусній відстані сторони зображення;
(3) Коли об’єкт знаходиться в межах подвійної фокусної відстані від об’єктивної сторони лінзи, але поза фокусом, буде сформовано збільшене перевернуте реальне зображення за межами подвійної фокусної відстані сторони зображення;
(4) Коли об’єкт знаходиться у фокусі об’єктива, сторона зображення не може бути зображена;
(5) Коли об’єкт знаходиться у фокусі об’єктивної сторони лінзи, зображення на стороні зображення не формується, а збільшене вертикальне віртуальне зображення формується на тій самій стороні об’єктивної сторони лінзи в позиції, розташованій далі ніж об'єкт.
Роздільна здатність Роздільна здатність мікроскопа означає мінімальну відстань між двома точками об’єкта, які можна чітко розрізнити мікроскопом, також відому як «рівень розрізнення». Формула розрахунку: σ=λ/NA, де σ – мінімальна відстань роздільної здатності; λ – довжина хвилі світла; NA – числова апертура лінзи об’єктива. Можна побачити, що роздільна здатність лінзи об’єктива визначається двома факторами: значенням NA лінзи об’єктива та довжиною хвилі джерела освітлення. Чим більше значення NA, тим коротша довжина хвилі світла освітлення, тим менше значення σ і тим вище роздільна здатність. Щоб покращити роздільну здатність, тобто зменшити значення σ, можна вжити таких заходів:
(1) Зменште значення довжини хвилі λ і використовуйте короткохвильові джерела світла.
(2) Збільште середнє значення n, щоб збільшити значення NA (NA=nsinu/2).
(3) Збільште значення кута діафрагми u, щоб збільшити значення NA.
(4) Збільште контраст між світлим і темним.
