Mikroskobun dört optik prensibi
1. Kırılma ve Kırılma İndeksi
Işık, homojen izotropik bir ortamda iki nokta arasında düz bir çizgide hareket eder. Farklı yoğunluklara sahip şeffaf cisimlerden geçerken ışığın farklı ortamlarda farklı yayılma hızlarının neden olduğu kırılma meydana gelir. Saydam nesnenin yüzeyine dik olmayan ışık havadan saydam nesneye (cam gibi) girdiğinde, ışık arayüzeyinde yön değiştirerek normalle bir kırılma açısı oluşturur.
2. Objektif performansı
Lensler, mikroskop optik sistemini oluşturan en temel optik bileşenlerdir. Objektif lensler, okülerler ve kondansatörler gibi bileşenler, tekli veya çoklu lenslerden oluşur. Şekillerine göre iki kategoriye ayrılabilirler: dışbükey mercekler (pozitif mercekler) ve içbükey mercekler (negatif mercekler). Optik eksene paralel olan bir ışık demeti ince kenarlı bir mercekten geçip bir noktada kesiştiğinde bu noktaya "odak noktası", kesişme noktasından geçen ve optik eksene dik olan düzleme "odak" adı verilir. uçak". İki odak noktası vardır, nesne uzayındaki odak noktasına "nesne odak noktası" ve oradaki odak düzlemine "nesne odak düzlemi" denir; bunun tersine, görüntü uzayındaki odak noktası "görüntü odak noktası" olarak adlandırılır. Odak düzlemi de "görüntü kare odak düzlemi" olarak adlandırılır. Işık içbükey bir mercekten geçtikten sonra dik bir sanal görüntü oluştururken, dışbükey bir mercek dik bir gerçek görüntü oluşturur. Gerçek görüntüler ekranda görünebilir, ancak sanal görüntüler olamaz.
3. Görüntülemeyi Etkileyen Temel Faktörler—Aberasyonlar
Nesnel koşullar nedeniyle, herhangi bir optik sistem teorik olarak ideal bir görüntü oluşturamaz ve çeşitli sapmaların varlığı görüntüleme kalitesini etkiler. Çeşitli sapmalar aşağıda kısaca açıklanmıştır.
1). Renk sapmaları Renk sapmaları, ışık kaynağı olarak polikromatik ışık kullanıldığında ortaya çıkan ve tek renkli ışık renk sapmalarına neden olmayan ciddi bir lens görüntüleme kusurudur. Beyaz ışık yedi çeşit kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, mavi ve mordan oluşur. Çeşitli ışıkların dalga boyları farklıdır, bu nedenle mercekten geçerken kırılma indeksi de farklıdır. Bu şekilde nesne tarafındaki bir nokta, görüntü tarafında bir renk noktası oluşturabilir. Optik sistemin ana işlevi akromatize etmektir.
Renk sapmaları genellikle konum renk sapmalarını ve büyütme renk sapmalarını içerir. Konumsal renk sapması, görüntünün herhangi bir konumda bulanık veya bulanık görünmesine neden olur. Büyütme renk sapması, görüntünün renkli saçaklara sahip olmasına neden olur.
2). Küresel Sapma Küresel sapma, merceğin küresel yüzeyinden dolayı eksen üzerindeki noktanın monokromatik sapmasıdır. Küresel sapmanın sonucu, bir nokta görüntülendikten sonra artık parlak bir nokta değil, ortasında parlak bir kenar bulunan ve görüntüleme kalitesini etkileyen kademeli olarak bulanıklaşan parlak bir nokta olmasıdır.
Küresel sapmanın düzeltilmesi genellikle lens kombinasyonu ile ortadan kaldırılır. Dışbükey ve içbükey merceklerin küresel sapmaları zıt olduğu için, bunları ortadan kaldırmak için farklı malzemelerden dışbükey ve içbükey mercekler birbirine yapıştırılabilir. Eski tip mikroskoplar için, objektif merceğin küresel sapması tamamen düzeltilmemiştir ve düzeltme etkisini elde etmek için karşılık gelen telafi edici göz merceği ile eşleştirilmelidir. Genel olarak, yeni mikroskopların küresel sapmaları objektif lens tarafından tamamen ortadan kaldırılır.
3). Koma Koma, eksen dışı bir noktanın tek renkli sapmasıdır. Eksen dışı bir nesne noktası, geniş açıklıklı bir ışın tarafından görüntülendiğinde, yayılan ışınlar mercekten geçer ve bir noktada kesişmez, bu durumda bir ışık noktasının görüntüsü, şekillendirilmiş bir virgül şeklinde olacaktır. kuyruklu yıldıza benzer, bu nedenle "koma sapması" olarak adlandırılır.
4). Astigmatizm ayrıca keskinliği etkileyen eksen dışı bir nokta monokromatik sapmadır. Görüş alanı geniş olduğunda, kenardaki nesne noktası optik eksenden uzaktadır ve ışın büyük ölçüde eğilerek lensten geçtikten sonra astigmatizmaya neden olur. Astigmatizm, orijinal nesne noktasını, görüntülemeden sonra iki ayrı ve birbirine dik kısa çizgi haline getirir ve ideal görüntü düzleminde sentezlendikten sonra, eliptik bir nokta oluşur. Astigmatizm, karmaşık cam kombinasyonları ile ortadan kaldırılır.
5). Alan eğriliği Alan eğriliği aynı zamanda "alan eğriliği" olarak da bilinir. Merceğin alan eğriliği olduğunda, tüm ışının kesişme noktası ideal görüntü noktasıyla örtüşmez. Her belirli noktada net bir görüntü noktası elde edilebilse de, tüm görüntü düzlemi eğimli bir yüzeydir. Bu sayede ayna incelemesi sırasında görüntü yüzeyinin tamamı net olarak görülemez, bu da gözlemlemeyi ve fotoğraf çekmeyi zorlaştırır. Bu nedenle, araştırma mikroskoplarının amaçları genellikle alan eğriliği için düzeltilmiş plan hedefleridir.
6). Bozulma Alan eğriliği dışında yukarıda belirtilen her türlü sapma görüntünün keskinliğini etkiler. Bozulma, ışının eşmerkezliliğinden ödün verilmeyen başka bir sapma türüdür. Bu nedenle, görüntünün keskinliği etkilenmez, ancak görüntü orijinal nesneyle karşılaştırılır ve şekil bozulmasına neden olur.
