چه عواملی بر وضوح میکروسکوپ تأثیر می گذارد؟
1. تفاوت رنگ
انحراف رنگی یک نقص جدی در تصویربرداری لنز است. زمانی اتفاق می افتد که از نور چند رنگی به عنوان منبع نور استفاده شود. نور تک رنگ انحراف رنگی ایجاد نمی کند. نور سفید از هفت نوع قرمز، نارنجی، زرد، سبز، فیروزه ای، نیلی و بنفش تشکیل شده است. طول موج هر نور متفاوت است، بنابراین ضریب شکست هنگام عبور از عدسی نیز متفاوت است. به این ترتیب، یک نقطه در سمت شی ممکن است یک نقطه رنگی در سمت تصویر ایجاد کند.
ابیراهی رنگی به طور کلی شامل ابیراهی رنگی موقعیتی و انحراف رنگی بزرگنمایی است. انحراف رنگی موقعیتی باعث می شود که تصویر هنگام مشاهده در هر موقعیتی دارای لکه های رنگی 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
انحراف کروی یک اختلاف فاز تک رنگ در یک نقطه روی محور به دلیل سطح کروی عدسی است. نتیجه انحراف کروی این است که پس از تصویربرداری از یک نقطه، دیگر یک نقطه روشن نیست، بلکه یک نقطه روشن با مرکز روشن و لبه های به تدریج تار است. در نتیجه بر کیفیت تصویر تاثیر می گذارد.
اصلاح انحراف کروی اغلب با ترکیب لنز حذف می شود. از آنجایی که انحراف کروی عدسی های محدب و مقعر مخالف است، می توان عدسی های محدب و مقعر از مواد مختلف را انتخاب کرد و به هم چسباند تا آن را از بین ببرد. در میکروسکوپ های مدل قدیمی، انحراف کروی عدسی شیئی به طور کامل تصحیح نمی شود و برای دستیابی به اثر تصحیح باید با چشمی جبران کننده مربوطه مطابقت داده شود. به طور کلی، انحراف کروی میکروسکوپ های جدید به طور کامل توسط عدسی شیئی حذف می شود.
3. کما
کما یک اختلاف فاز تک رنگ در نقاط خارج از محور است. هنگامی که یک نقطه شی خارج از محور توسط یک پرتو با دیافراگم بزرگ تصویر می شود، پس از اینکه پرتوهای ساطع شده از لنز عبور می کنند و دیگر در یک نقطه قطع نمی شوند، تصویر یک نقطه نوری به شکل کاما خواهد بود که به شکل یک عدسی است. دنباله دار، بنابراین به آن "کما" می گویند.
4. آستیگماتیسم
آستیگماتیسم نیز یک تفاوت فاز تک رنگ نقطه خارج از محور است که بر وضوح تأثیر می گذارد. وقتی میدان دید زیاد است، نقطه شی روی لبه از محور نوری فاصله زیادی دارد و پرتو به شدت 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. پس از ادغام در صفحه تصویر ایده آل، یک نقطه بیضی شکل تشکیل می شود. آستیگماتیسم از طریق ترکیبات پیچیده لنز از بین می رود.
5. موسیقی میدانی
انحنای میدان را «انحنای میدان» نیز میگویند. هنگامی که لنز دارای انحنای میدان باشد، نقطه تقاطع کل پرتو نور با نقطه تصویر ایده آل منطبق نیست. اگرچه یک نقطه تصویر واضح را می توان در هر نقطه خاص به دست آورد، کل صفحه تصویر یک سطح منحنی است. به این ترتیب در معاینه میکروسکوپی نمی توان کل صورت را به وضوح دید که مشاهده و عکاسی را دشوار می کند. بنابراین، اهداف میکروسکوپ های تحقیقاتی عموماً اهداف میدان مسطح هستند که برای انحنای میدان تصحیح شده اند.
6. تحریف
تفاوت فازهای مختلف ذکر شده در بالا، به جز انحنای میدان، همگی بر وضوح تصویر تأثیر میگذارند. اعوجاج نوع دیگری از اختلاف فاز است که در آن تمرکز پرتو از بین نمی رود. بنابراین، وضوح تصویر تحت تأثیر قرار نمی گیرد، اما شکل تصویر در مقایسه با شی اصلی مخدوش می شود.
(1) هنگامی که جسم فراتر از دو برابر فاصله کانونی در سمت شی عدسی قرار می گیرد، یک تصویر واقعی معکوس کاهش یافته در عرض دو برابر فاصله کانونی در سمت تصویر و خارج از فوکوس تشکیل می شود.
(2) هنگامی که جسم در دو برابر فاصله کانونی سمت شی لنز قرار دارد، یک تصویر واقعی معکوس با همان اندازه در دو برابر فاصله کانونی سمت تصویر تشکیل می شود.
(3) هنگامی که جسم در دو برابر فاصله کانونی طرف شی لنز اما خارج از فوکوس قرار دارد، یک تصویر واقعی معکوس بزرگ شده بیش از دو برابر فاصله کانونی سمت تصویر تشکیل می شود.
(4) هنگامی که جسم در فوکوس سمت شی لنز قرار دارد، سمت تصویر قابل تصویربرداری نیست.
(5) هنگامی که جسم در فوکوس سمت شی عدسی قرار دارد، هیچ تصویری در سمت تصویر تشکیل نمیشود و یک تصویر مجازی عمودی بزرگشده در همان سمت سمت شیء لنز در موقعیتی دورتر تشکیل میشود. از جسم
وضوح تفکیک پذیری میکروسکوپ به حداقل فاصله بین دو نقطه جسم که به وضوح توسط میکروسکوپ قابل تشخیص است، اشاره دارد که به عنوان «نرخ تشخیص» نیز شناخته می شود. فرمول محاسبه σ=λ/NA است که σ حداقل فاصله تفکیک پذیری است. λ طول موج نور است. NA دیافراگم عددی عدسی شیئی است. می توان دید که وضوح عدسی شیئی توسط دو عامل تعیین می شود: مقدار NA عدسی شیئی و طول موج منبع روشنایی. هرچه مقدار NA بزرگتر باشد، طول موج نور روشنایی کوتاهتر، مقدار σ کوچکتر و وضوح بالاتر است. برای بهبود وضوح، یعنی کاهش مقدار σ، اقدامات زیر را می توان انجام داد:
(1) مقدار طول موج λ را کاهش دهید و از منابع نوری با طول موج کوتاه استفاده کنید.
(2) مقدار متوسط n را افزایش دهید تا مقدار NA را افزایش دهید (NA{1}}nsinu/2).
(3) مقدار u زاویه دیافراگم را افزایش دهید تا مقدار NA افزایش یابد.
(4) کنتراست بین روشنایی و تاریکی را افزایش دهید.
