(一) 折射和折射率 光線(xiàn)在均勻的各向同性介質(zhì)中,兩點(diǎn)之間以直線(xiàn)傳播,當通過(guò)不同密度介質(zhì)的透明物體時(shí),則發(fā)生折射現象,這是由于光在不同介質(zhì)的傳播速度不同造成的。當與透明物面不垂直的光線(xiàn)由空氣射入透明物體(如玻璃)時(shí),光線(xiàn)在其介面改變了方向,并和法線(xiàn)構成折射角。 。ǘ┩哥R的性能 透鏡是組成顯微鏡光學(xué)系統的最基本的光學(xué)元件,物鏡目鏡及聚光鏡等部件均由單個(gè)和多個(gè)透鏡組成。依其外形的不同,可分為凸透鏡(正透鏡)和凹透鏡(負透鏡)兩大類(lèi)。 當一束平行于光軸的光線(xiàn)通過(guò)凸透鏡后相交于一點(diǎn),這個(gè)點(diǎn)稱(chēng)“焦點(diǎn)”,通過(guò)交點(diǎn)并垂直光軸的平面,稱(chēng)“焦平面”。焦點(diǎn)有兩個(gè),在物方空間的焦點(diǎn),稱(chēng)“物方焦點(diǎn)”,該處的焦平面,稱(chēng)“物方焦平面”;反之,在象方空間的焦點(diǎn),稱(chēng)“象方焦點(diǎn)”,該處的焦平面,稱(chēng)“象方焦平面”。 光線(xiàn)通過(guò)凹透鏡后,成正立虛像,而凸透鏡則成正立實(shí)像。實(shí)像可在屏幕上顯現出來(lái),而虛像不能。 。ㄈ 影響成像的關(guān)鍵因素-相差 由于客觀(guān)條件,任何光學(xué)系統都不能生成理論上理想的象,各種象差的存在影響了成像質(zhì)量。下面分別簡(jiǎn)要介紹各種相差。 1、色差(Chromatic aberration) 色差是透鏡成像的一個(gè)嚴重缺陷,發(fā)生在多色光為光源的情況下,單色光不產(chǎn)生色差。白光由紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種組成,各種光的波長(cháng)不同,所以在通過(guò)透鏡時(shí)的折射率也不同,這樣物方一個(gè)點(diǎn),在象方則可能形成一個(gè)色斑。 色差一般有位置色差,放大率色差。位置色差使像在任何位置觀(guān)察,都帶有色斑或暈環(huán),使像模糊不清。而放大率色差使像帶有彩色邊緣。 2、球差(Spherical aberration) 球差是軸上點(diǎn)的單色相差,是由于透鏡的球形表面造成的。球差造成的結果是,一個(gè)點(diǎn)成像后,不在是個(gè)亮點(diǎn),而是一個(gè)中間亮 邊緣逐漸模糊的亮斑,從而影響成像質(zhì)量。 球差的矯正常利用透鏡組合來(lái)消除,由于凸、凹透鏡的球差是相反的,可選配不同材料的凸凹透鏡膠合起來(lái)給予消除。舊型號顯微鏡,物鏡的球差沒(méi)有完全矯正,應與相應的補償目鏡配合,才能達到糾正效果。一般新型顯微鏡的球差完全由物鏡消除。 3、慧差(Coma) 慧差屬軸外點(diǎn)的單色相差。軸外物點(diǎn)以大孔徑光束成象時(shí),發(fā)出的光束通過(guò)透鏡后,不再相交一點(diǎn),則一光點(diǎn)的象便會(huì )得到一逗點(diǎn)壯,型如慧星,故稱(chēng)“慧差”。 4、象散(Astigmatism) 象散也是影響清晰度的軸外點(diǎn)單色相差。當視場(chǎng)很大時(shí),邊緣上的物點(diǎn)離光軸遠,光束傾斜大,經(jīng)透鏡后則引起象散。象散使原來(lái)的物點(diǎn)在成象后變成兩個(gè)分離并且相互垂直的短線(xiàn),在理想象平面上綜合后,形成一個(gè)橢圓形的斑點(diǎn)。象散是通過(guò)復雜的透鏡組合來(lái)消除。 5、場(chǎng)曲(Curvature of field) 場(chǎng)曲又稱(chēng)“象場(chǎng)彎曲”。當透鏡存在場(chǎng)曲時(shí),整個(gè)光束的交點(diǎn)不與理想象點(diǎn)重合,雖然在每個(gè)特定點(diǎn)都能得到清晰的象點(diǎn),但整個(gè)象平面則是一個(gè)曲面。這樣在鏡檢時(shí)不能同時(shí)看清整個(gè)相面,給觀(guān)察和照相造成困難。因此研究用顯微鏡的物鏡一般都是平場(chǎng)物鏡,這種物鏡已經(jīng)矯正了場(chǎng)曲。 6、畸變(Distortion) 前面所說(shuō)各種相差除場(chǎng)曲外,都影響象的清晰度;兪橇硪环N性質(zhì)的相差,光束的同心性不受到破壞。因此,不影響象的清晰度,但使象與原物體比,在形狀上造成失真。
顯微鏡:http://www.shgxyq.com.cn |