چه عواملی بر تصویربرداری میکروسکوپی تأثیر می گذارد؟
به دلیل شرایط عینی، هیچ سیستم نوری نمی تواند تصویری ایده آل از نظر تئوری ایجاد کند و وجود انحرافات مختلف بر کیفیت تصویربرداری تأثیر می گذارد. تفاوت های مختلف به طور خلاصه در زیر توضیح داده شده است.
1. تفاوت رنگ
انحراف رنگی یک نقص جدی در تصویربرداری لنز است. در مورد نور چند رنگی به عنوان منبع نور رخ می دهد و نور تک رنگ انحراف رنگی ایجاد نمی کند. نور سفید از هفت نوع قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی، آبی 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 دارای انحراف رنگی موضعی و ابیراهی رنگی بزرگنمایی است. انحراف رنگی موقعیتی باعث می شود تصویر در هر موقعیتی با لکه های رنگی یا هاله تار یا تار به نظر برسد. و انحراف رنگی بزرگنمایی تصاویری با حاشیه های رنگی می دهد.
2. تفاوت کروی
انحراف کروی ابیراهی تک رنگ یک نقطه روی محور است و به دلیل سطح کروی عدسی ایجاد می شود. نتیجه انحراف کروی این است که پس از تصویربرداری از یک نقطه، نقطه روشن نیست، بلکه یک نقطه روشن با وسط روشن و لبههای به تدریج تار است. این روی 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 برای چسباندن به هم انتخاب کرد تا حذف شوند. در میکروسکوپ مدل قدیمی، انحراف کروی عدسی شیئی به طور کامل تصحیح نمی شود، بنابراین باید با چشمی جبران کننده مربوطه مطابقت داده شود تا اثر اصلاحی حاصل شود. به طور کلی، انحراف کروی میکروسکوپ های جدید به طور کامل توسط عدسی شیئی حذف می شود.
3. کما
کما یک انحراف تک رنگ نقاط خارج از محور است. هنگامی که نقطه شی خارج از محور با یک پرتو با دیافراگم بزرگ تصویر می شود، پرتو ساطع شده از لنز عبور می کند و دیگر نقطه ای را قطع نمی کند، سپس تصویر یک نقطه نوری مانند یک ستاره دنباله دار شکل کاما می گیرد، بنابراین "کما" نامیده می شود.
4. آستیگماتیسم
آستیگماتیسم همچنین یک انحراف تک رنگ نقطه خارج از محور است که بر وضوح تأثیر می گذارد. هنگامی که میدان دید زیاد است، نقطه جسم روی لبه از محور نوری فاصله زیادی دارد و پرتو به شدت متمایل می شود و پس از عبور از عدسی باعث ایجاد آستیگماتیسم می شود. آستیگماتیسم باعث می شود که نقطه جسم اصلی پس از تصویربرداری به دو خط کوتاه مجزا و عمود بر یکدیگر تبدیل شود که پس از ادغام شدن در صفحه تصویر ایده آل، یک نقطه بیضی شکل را تشکیل می دهند. آستیگماتیسم از طریق ترکیبات پیچیده لنز از بین می رود.
5. آهنگ میدانی
انحنای میدان به «انحنای میدان تصویر» نیز معروف است. هنگامی که لنز دارای انحنای میدان باشد، تقاطع کل پرتو 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 طول معاینه میکروسکوپی نمی توان کل فاز را به وضوح دید که مشاهده و عکاسی را دشوار می کند. بنابراین عدسی شیئی میکروسکوپ تحقیقاتی عموماً یک عدسی شیئی میدان تخت است که انحنای میدان را اصلاح کرده است.
6. تحریف
علاوه بر انحنای میدان، انحرافات مختلفی که در بالا ذکر شد همگی بر وضوح تصویر تأثیر میگذارند. اعوجاج یکی دیگر از ویژگی های 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 جسم اصلی مخدوش می شود.
(1) هنگامی که جسم فراتر از فاصله کانونی دوگانه طرف شی لنز قرار می گیرد، یک تصویر واقعی معکوس کاهش یافته در فاصله کانونی دوگانه 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 فاصله کانونی دوگانه سمت تصویر تشکیل میشود.
(3) هنگامی که جسم در دو برابر فاصله کانونی سمت شی لنز قرار دارد، و فراتر از فاصله کانونی، یک تصویر واقعی معکوس بزرگ شده فراتر از فاصله کانونی دوگانه سمت تصویر تشکیل می شود.
(4) هنگامی که جسم در نقطه کانونی طرف شی لنز قرار دارد، سمت تصویر قابل تصویربرداری نیست.
(5) هنگامی که جسم در نقطه کانونی طرف شی لنز قرار می گیرد، هیچ تصویری در سمت تصویر تشکیل نمی شود و یک تصویر مجازی عمودی بزرگ شده در همان سمت سمت شی عدسی دورتر از جسم تشکیل می شود. .
اصل تصویربرداری میکروسکوپ استفاده از قوانین (3) و (5) بالا برای بزرگ کردن جسم است. هنگامی که جسم بین F{2}}F در مقابل عدسی شی قرار دارد (F فاصله کانونی سمت شیء است)، یک تصویر واقعی معکوس بزرگ شده فراتر از فاصله کانونی دوگانه سمت تصویر شیئی تشکیل می شود. در طراحی میکروسکوپ، این تصویر در فاصله کانونی F1 چشمی قرار میگیرد، به طوری که اولین تصویر (تصویر میانی) که توسط عدسی شیئی بزرگنمایی میشود، دوباره توسط چشمی بزرگنمایی میشود و در نهایت در سمت جسم چشمی قرار میگیرد. (تصویر میانی). در همان سمت چشم انسان، یک تصویر مجازی بزرگ شده (نسبت به تصویر میانی) در فاصله فتوپیک (250 میلی متر) چشم انسان تشکیل می شود. بنابراین، وقتی میکروسکوپ را بررسی می کنیم، تصویری که از طریق چشمی (بدون منشور تبدیل اضافی) دیده می شود، مخالف تصویر جسم اصلی است.
