چهار اصل نوری میکروسکوپ
1، شکست و ضریب شکست
نور در یک خط مستقیم بین دو نقطه در یک محیط همسانگرد همگن منتشر می شود. هنگام عبور از اجسام شفاف با چگالی های مختلف، شکست به دلیل سرعت انتشار متفاوت نور در محیط های مختلف رخ می دهد. هنگامی که پرتوهای نوری که بر سطح یک جسم شفاف (مانند شیشه) عمود نیستند از هوا ساطع می شوند، جهت پرتوهای نور در سطح مشترک آن تغییر می کند و زاویه شکست با حالت عادی ایجاد می کند.
2، عملکرد لنز
عدسی ها اساسی ترین اجزای نوری هستند که سیستم نوری میکروسکوپ را تشکیل می دهند. اجزای شیئی، چشمی و کندانسور همگی از یک یا چند عدسی تشکیل شده اند. با توجه به شکل های مختلف آنها می توان آنها را به دو دسته عدسی های محدب (عدسی های مثبت) و عدسی های مقعر (عدسی های منفی) تقسیم کرد. هنگامی که یک پرتو نور موازی با محور نوری در یک نقطه از طریق یک عدسی محدب قطع می شود، این نقطه را صفحه کانونی و صفحه ای که از محل تقاطع و عمود بر محور نوری عبور می کند، صفحه کانونی نامیده می شود. دو نقطه کانونی وجود دارد، نقطه کانونی در فضای جسم "نقطه کانونی شی" نامیده می شود و سطح کانونی در آن نقطه "صفحه کانونی شی" نامیده می شود. برعکس، نقطه کانونی در فضای تصویر را «نقطه کانونی تصویر» و به سطح کانونی آن نقطه «صفحه کانونی تصویر» میگویند. نور پس از عبور از یک عدسی مقعر، یک تصویر مجازی قائم و یک عدسی محدب یک تصویر واقعی را تشکیل می دهد. تصاویر واقعی را می توان روی صفحه نمایش داد، در حالی که تصاویر مجازی نمی توانند.
3، عامل کلیدی موثر بر تصویربرداری - انحراف
با توجه به شرایط عینی، هیچ سیستم نوری نمی تواند از نظر تئوری تصاویر ایده آل تولید کند و وجود انحرافات مختلف بر کیفیت تصویربرداری تأثیر می گذارد. در زیر به معرفی مختصری از انحرافات مختلف می پردازیم.
1. تفاوت رنگ یک نقص جدی در تصویربرداری لنز است که زمانی رخ می دهد که از چندین رنگ نور به عنوان منبع نور استفاده می شود و نور تک رنگ تفاوت رنگ ایجاد نمی کند. نور سفید از هفت نوع قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی، آبی و بنفش تشکیل شده است. طول موج هر نوع نور متفاوت است، بنابراین ضریب شکست هنگام عبور از یک عدسی نیز متفاوت است. به این ترتیب، یک نقطه در سمت شی ممکن است یک نقطه رنگی در سمت تصویر ایجاد کند. وظیفه اصلی سیستم های نوری حذف انحراف رنگی است.
تفاوت رنگ به طور کلی شامل تفاوت رنگ موقعیت و تفاوت رنگ بزرگنمایی است. تفاوت رنگ موقعیتی باعث می شود که تصویر هنگام مشاهده در هر موقعیتی دارای نقاط یا هاله باشد و تصویر را تار کند. و انحراف رنگی بزرگنمایی باعث می شود که تصویر لبه های رنگی داشته باشد.
2. انحراف کروی به انحراف تک رنگ نقاط روی محور اشاره دارد که توسط سطح کروی عدسی ایجاد می شود. نتیجه انحراف کروی این است که پس از تصویربرداری از یک نقطه، آن نقطه دیگر یک نقطه روشن نیست، بلکه یک نقطه روشن با لبه های میانی به تدریج تار است که بر کیفیت تصویربرداری تاثیر می گذارد.
اصلاح انحراف کروی اغلب با استفاده از ترکیبات لنز به دست می آید. از آنجایی که انحراف کروی عدسی های محدب و مقعر مخالف است، می توان مواد مختلفی از عدسی های محدب و مقعر را انتخاب کرد و به هم چسباند تا آن را حذف کند. انحراف کروی عدسی شیئی در میکروسکوپ مدل قدیمی به طور کامل تصحیح نشده است و برای دستیابی به اثر تصحیح باید با چشمی جبران کننده مربوطه مطابقت داده شود. انحراف کروی میکروسکوپ های جدید به طور کامل توسط عدسی شیئی حذف می شود.
3. Huixia Huixia متعلق به انحراف تک رنگ نقاط خارج از محور است. هنگامی که یک شی خارج از محور با یک پرتو دیافراگم بزرگ تصویر می شود، پرتو ساطع شده از لنز عبور می کند و دیگر در نقطه ای قطع نمی شود. تصویر یک نقطه نورانی شکلی شبیه به یک ستاره دنبالهدار تشکیل میدهد، از این رو به آن "کما" میگویند.
4. آستیگماتیسم نیز یک انحراف تک رنگ خارج از محور است که بر وضوح تأثیر می گذارد. وقتی میدان دید زیاد است، نقاط جسم روی لبه از محور نوری دور هستند و پرتو بیش از حد کج میشود و پس از عبور از لنز باعث آستیگماتیسم میشود. آستیگماتیسم باعث می شود که نقطه جسم اصلی پس از تصویربرداری به دو خط کوتاه مجزا و عمود بر هم تبدیل شود که در صفحه تصویر ایده آل ترکیب شده و یک نقطه بیضوی شکل می گیرد. آستیگماتیسم از طریق ترکیبات پیچیده لنز از بین می رود.
5. انحنای میدان که به «انحنای میدان تصویر» نیز معروف است. هنگامی که انحنای میدان در عدسی وجود دارد، نقطه تقاطع کل پرتو با نقطه تصویر ایده آل منطبق نیست. اگرچه می توان تصاویر واضحی را در هر نقطه خاص به دست آورد، کل صفحه تصویر یک سطح منحنی است. این امر باعث میشود که در حین بررسی میکروسکوپی، دیدن کل سطح تصویر به وضوح دشوار شود، و مشاهده و عکاسی را دشوار میکند. بنابراین، عدسیهای شیئی که برای مطالعه میکروسکوپها استفاده میشوند، عموماً هدفهای میدان تخت هستند که قبلاً انحنای میدان را اصلاح کردهاند.
6. انحرافات مختلفی که قبلا ذکر شد، به جز اعوجاج میدان، همگی بر وضوح تصویر تأثیر می گذارند. اعوجاج نوع دیگری از انحراف است که در آن تمرکز پرتو به خطر نمی افتد. بنابراین، وضوح تصویر را تحت تأثیر قرار نمی دهد، اما در مقایسه با شی اصلی باعث ایجاد اعوجاج در شکل می شود.
