Những yếu tố ảnh hưởng đến hình ảnh kính hiển vi?
Do các điều kiện khách quan, bất kỳ hệ thống quang học nào cũng không thể tạo ra hình ảnh lý tưởng về mặt lý thuyết và sự tồn tại của nhiều quang sai ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh. Sự khác biệt khác nhau được mô tả ngắn gọn dưới đây.
1. Sự khác biệt về màu sắc
Quang sai màu là một khiếm khuyết nghiêm trọng trong chụp ảnh ống kính. Nó xảy ra trong trường hợp ánh sáng đa sắc là nguồn sáng và ánh sáng đơn sắc không tạo ra quang sai màu. Ánh sáng trắng bao gồm bảy loại đỏ, cam, vàng, lục, lam, lam và tím. Bước sóng của mỗi ánh sáng khác nhau nên chiết suất khi đi qua thấu kính cũng khác nhau. Theo cách này, một điểm ở phía đối tượng có thể tạo thành một điểm màu ở phía hình ảnh.
Quang sai màu thường có quang sai màu vị trí và quang sai màu phóng đại. Quang sai màu vị trí làm cho hình ảnh bị mờ hoặc mờ ở bất kỳ vị trí nào với các đốm màu hoặc quầng sáng. Và quang sai màu ở độ phóng đại cho ảnh có viền màu.
2. Sự khác biệt hình cầu
Quang sai hình cầu là quang sai đơn sắc của một điểm trên trục và gây ra bởi bề mặt hình cầu của thấu kính. Kết quả của quang sai hình cầu là sau khi một điểm được chụp ảnh, nó không phải là một điểm sáng mà là một điểm sáng với phần giữa sáng và các cạnh mờ dần. Điều này ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh.
Việc hiệu chỉnh quang sai hình cầu thường được loại bỏ bằng cách kết hợp thấu kính. Vì quang sai hình cầu của thấu kính lồi và lõm là ngược nhau, nên có thể chọn các thấu kính lồi và lõm làm bằng các vật liệu khác nhau để dán lại với nhau để loại bỏ. Trong kính hiển vi kiểu cũ, quang sai hình cầu của vật kính không được điều chỉnh hoàn toàn, do đó, nó phải được kết hợp với thị kính bù tương ứng để đạt được hiệu quả điều chỉnh. Nói chung, quang sai hình cầu của kính hiển vi mới được loại bỏ hoàn toàn bởi vật kính.
3. Hôn mê
Coma là quang sai đơn sắc của các điểm ngoài trục. Khi điểm đối tượng nằm ngoài trục được tạo ảnh bằng chùm tia có khẩu độ lớn, chùm tia phát ra sẽ đi qua thấu kính và không còn giao điểm với một điểm nữa, khi đó hình ảnh của một điểm sáng sẽ có hình dạng dấu phẩy, giống như sao chổi, vì vậy nó được gọi là "hôn mê".
4. Loạn thị
Loạn thị cũng là một quang sai đơn sắc điểm ngoài trục ảnh hưởng đến độ sắc nét. Khi trường nhìn lớn, điểm đối tượng ở rìa cách xa trục quang và chùm tia bị nghiêng nhiều, gây ra hiện tượng loạn thị sau khi đi qua thấu kính. Loạn thị làm cho điểm đối tượng ban đầu trở thành hai đường ngắn riêng biệt và vuông góc với nhau sau khi tạo ảnh, tạo thành một điểm hình elip sau khi được tích hợp trên mặt phẳng ảnh lý tưởng. Loạn thị được loại bỏ thông qua sự kết hợp thấu kính phức tạp.
5. Khúc ca đồng ruộng
Độ cong trường còn được gọi là "độ cong trường ảnh". Khi thấu kính có độ cong trường, giao điểm của toàn bộ chùm sáng không trùng với điểm ảnh lý tưởng. Mặc dù có thể thu được một điểm ảnh rõ nét tại mỗi điểm cụ thể, nhưng toàn bộ mặt phẳng ảnh là một mặt cong. Theo cách này, toàn bộ pha không thể được nhìn thấy rõ ràng trong quá trình kiểm tra bằng kính hiển vi, điều này gây khó khăn cho việc quan sát và chụp ảnh. Do đó, vật kính của kính hiển vi nghiên cứu nói chung là vật kính trường phẳng, đã điều chỉnh độ cong của trường.
6. Biến dạng
Ngoài độ cong của trường, các quang sai khác nhau được đề cập ở trên đều ảnh hưởng đến độ rõ của hình ảnh. Độ méo là một tính chất khác của độ lệch pha trong đó độ đồng tâm của chùm tia không bị phá hủy. Do đó, độ sắc nét của hình ảnh không bị ảnh hưởng, nhưng hình ảnh bị biến dạng về hình dạng so với vật thể ban đầu.
(1) Khi vật nằm ngoài tiêu cự kép của mặt đối tượng của thấu kính, một ảnh thật ngược giảm dần được tạo thành trong tiêu cự kép của mặt ảnh và bên ngoài tiêu điểm;
(2) Khi vật nằm ở vị trí hai lần tiêu cự của mặt vật của thấu kính thì cho ảnh thật ngược chiều có cùng độ lớn trên tiêu cự gấp đôi mặt ảnh;
(3) Khi vật thể nằm trong khoảng hai lần tiêu cự của mặt đối tượng của thấu kính và vượt ra ngoài tiêu cự, một ảnh thật bị đảo ngược phóng to được tạo thành vượt quá tiêu cự gấp đôi của mặt ảnh;
(4) Khi vật nằm ở tiêu điểm của vật bên thấu kính thì ảnh bên không cho ảnh;
(5) Khi vật nằm trong tiêu điểm của phía vật của thấu kính, không có ảnh nào được tạo ra ở phía ảnh và một ảnh ảo thẳng đứng được phóng to được tạo ra ở cùng một phía của thấu kính, phía vật xa hơn vật .
Nguyên lý tạo ảnh của kính hiển vi là sử dụng quy tắc (3) và (5) ở trên để phóng to vật thể. Khi đối tượng nằm giữa F-2F trước thấu kính vật kính (F là tiêu cự của phía đối tượng), một hình ảnh thực đảo ngược phóng to được hình thành ngoài tiêu cự gấp đôi của phía ảnh của vật kính. Trong thiết kế của kính hiển vi, ảnh này nằm trong khoảng tiêu cự F1 của thị kính, do đó ảnh đầu tiên (ảnh trung gian) được phóng đại bởi vật kính sẽ được phóng đại lại bởi thị kính và cuối cùng nằm ở phía vật kính của thị kính (hình ảnh trung gian). Ở cùng một phía của mắt người), một ảnh ảo phóng to thẳng đứng (so với ảnh trung gian) được tạo thành ở khoảng cách quang ảnh (250 mm) của mắt người. Do đó, khi chúng ta kiểm tra kính hiển vi, hình ảnh nhìn thấy qua thị kính (không có lăng kính chuyển đổi bổ sung) ngược với hình ảnh của vật thể ban đầu.
