Четири оптичка принципа микроскопа
1, Рефракција и индекс преламања
Светлост се простире праволинијски између две тачке у хомогеној изотропној средини. Приликом проласка кроз провидне објекте различите густине долази до преламања услед различитих брзина простирања светлости у различитим медијима. Када се светлосни зраци који нису окомити на површину провидног објекта (као што је стакло) емитују ваздухом, смер светлосних зрака се мења на његовом интерфејсу и формира угао преламања са нормалом.
2, Перформансе сочива
Сочива су најосновније оптичке компоненте које чине оптички систем микроскопа. Компоненте објектива, окулара и кондензатора се састоје од једног или више сочива. Према различитим облицима, могу се поделити у две категорије: конвексна сочива (позитивна сочива) и конкавна сочива (негативна). Када се сноп светлости паралелан оптичкој оси сече у тачки кроз конвексно сочиво, ова тачка се назива жижна раван, а раван која пролази кроз пресек и окомита на оптичку осу назива се жижна раван. Постоје две фокусне тачке, фокусна тачка у простору објекта се назива „фокална тачка објекта“, а жижна раван у тој тачки се назива „фокална раван објекта“; Напротив, фокусна тачка у простору слике назива се „фокална тачка слике“, а жижна раван у тој тачки се назива „фокална раван слике“. Након проласка кроз конкавно сочиво, светлост формира усправну виртуелну слику, док конвексно сочиво формира усправну стварну слику. Праве слике се могу приказати на екрану, док виртуелне слике не могу.
3, Кључни фактор који утиче на снимање - аберација
Због објективних услова, ниједан оптички систем не може да генерише теоретски идеалне слике, а присуство различитих аберација утиче на квалитет слике. Испод је кратак увод у различите аберације.
1. Разлика у боји је озбиљан недостатак у сликању сочива, који се јавља када се више боја светлости користи као извор светлости, а монохроматско светло не производи разлику у боји. Бела светлост се састоји од седам врста: црвене, наранџасте, жуте, зелене, плаве, плаве и љубичасте. Таласне дужине сваке врсте светлости су различите, па је и индекс преламања при проласку кроз сочиво различит. На овај начин, тачка на страни објекта може формирати мрљу у боји на страни слике. Главна функција оптичких система је уклањање хроматских аберација.
Разлика у боји генерално укључује позициону разлику у боји и разлику у боји увећања. Позициона разлика у боји узрокује да слика има мрље или ореоле када се посматра на било којој позицији, чинећи слику замућеном. А хроматска аберација увећања доводи до тога да слика има обојене ивице.
2. Сферна аберација се односи на монохроматску аберацију тачака на оси, узроковану сферичном површином сочива. Резултат сферне аберације је да након снимања тачке то више није светла тачка, већ светла тачка са постепено замућеним средњим ивицама, што утиче на квалитет слике.
Корекција сферне аберације се често постиже коришћењем комбинација сочива. Пошто је сферна аберација конвексних и конкавних сочива супротна, различити материјали конвексних и конкавних сочива могу се одабрати и залепити заједно да би се елиминисали. Сферна аберација сочива објектива у микроскопу старог модела није у потпуности исправљена и требало би да буде усклађена са одговарајућим компензационим окуларом да би се постигао ефекат корекције. Сферна аберација општих нових микроскопа је потпуно елиминисана сочивом објектива.
3. Хуикиа Хуикиа припада монохроматској аберацији тачака ван осе. Када се објекат изван осе слика снопом великог отвора бленде, емитовани сноп пролази кроз сочиво и више се не сече у тачки. Слика светлосне тачке ће формирати тачкицасти облик, који подсећа на комету, па отуда и назив "кома".
4. Астигматизам је такође монохроматска аберација ван осе која утиче на јасноћу. Када је видно поље велико, тачке објекта на ивици су удаљене од оптичке осе, а зрак се превише нагиње, изазивајући астигматизам након проласка кроз сочиво. Астигматизам узрокује да првобитна тачка објекта постане две одвојене и окомите кратке линије након снимања, које се комбинују на идеалној равни слике да формирају елиптичну тачку. Астигматизам се елиминише кроз сложене комбинације сочива.
5. Закривљеност поља, такође позната као "закривљеност поља слике". Када постоји закривљеност поља у сочиву, тачка пресека целог снопа се не поклапа са идеалном тачком слике. Иако се јасне слике могу добити у свакој одређеној тачки, цела раван слике је закривљена површина. Ово отежава јасно сагледавање целе површине слике током микроскопског прегледа, што отежава посматрање и фотографисање. Због тога су објективи који се користе за проучавање микроскопа углавном равни објективи, који су већ кориговали закривљеност поља.
6. Различите аберације које смо раније поменули, осим изобличења поља, утичу на јасноћу слике. Дисторзија је још један тип аберације где концентричност зрака није угрожена. Због тога не утиче на јасноћу слике, али изазива изобличење облика у поређењу са оригиналним објектом.
