ארבעת העקרונות האופטיים של מיקרוסקופים
1, שבירה ומקדם שבירה
האור מתפשט בקו ישר בין שתי נקודות בתווך איזוטרופי הומוגני. כאשר עוברים דרך עצמים שקופים בעלי צפיפות שונה, שבירה מתרחשת עקב מהירויות התפשטות שונות של האור במדיות שונות. כאשר קרני אור שאינן מאונכות לפני השטח של עצם שקוף (כגון זכוכית) נפלטות מהאוויר, כיוון קרני האור משתנה בממשק שלו ויוצר זווית שבירה עם הנורמלי.
2, ביצועים של עדשות
עדשות הן הרכיבים האופטיים הבסיסיים ביותר המרכיבים את המערכת האופטית של מיקרוסקופ. רכיבי המטרה, העינית והמעבה מורכבים כולם מעדשה אחת או מרובות. לפי צורותיהן השונות, ניתן לחלק אותן לשתי קטגוריות: עדשות קמורות (עדשות חיוביות) ועדשות קעורות (עדשות שליליות). כאשר אלומת אור מקבילה לציר האופטי חותכת בנקודה דרך עדשה קמורה, נקודה זו נקראת מישור המוקד, והמישור העובר בצומת ומאונך לציר האופטי נקרא מישור המוקד. ישנם שני מוקדים, המוקד במרחב האובייקט נקרא "מוקד האובייקט", והמישור המוקד באותה נקודה נקרא "מישור מוקד האובייקט"; להיפך, נקודת המוקד במרחב התמונה נקראת "מוקד התמונה", ומישור המוקד באותה נקודה נקרא "מישור מוקד התמונה". לאחר מעבר בעדשה קעורה, האור יוצר תמונה וירטואלית זקופה, בעוד שעדשה קמורה יוצרת תמונה אמיתית זקופה. ניתן להציג תמונות אמיתיות על המסך, בעוד שתמונות וירטואליות לא יכולות להיות מוצגות.
3, גורם המפתח המשפיע על ההדמיה - סטייה
בשל תנאים אובייקטיביים, אף מערכת אופטית לא יכולה ליצור תמונות אידיאליות תיאורטית, והנוכחות של סטיות שונות משפיעה על איכות ההדמיה. להלן היכרות קצרה עם סטיות שונות.
1. הבדל צבע הוא פגם רציני בהדמיית עדשות, המתרחש כאשר מספר צבעים של אור משמשים כמקורות אור, ואור מונוכרומטי אינו מייצר הבדל צבע. אור לבן מורכב משבעה סוגים: אדום, כתום, צהוב, ירוק, כחול, כחול וסגול. אורכי הגל של כל סוג של אור שונים, ולכן גם מקדם השבירה בעת מעבר עדשה שונה. בדרך זו, נקודה בצד האובייקט עשויה ליצור כתם צבע בצד התמונה. התפקיד העיקרי של מערכות אופטיות הוא לחסל סטייה כרומטית.
הבדל צבע כולל בדרך כלל הבדל צבע מיקום והבדל צבעי הגדלה. הבדל הצבע המיקוםי גורם לתמונה להיות כתמים או הילות כאשר נצפתה בכל מיקום, מה שהופך את התמונה למטושטשת. והסטייה הכרומטית בהגדלה גורמת לתמונה קצוות צבעוניים.
2. סטייה כדורית מתייחסת לסטייה מונוכרומטית של נקודות על הציר, הנגרמת על ידי פני השטח הכדוריים של העדשה. התוצאה של סטייה כדורית היא שאחרי הדמיה של נקודה, היא כבר לא נקודה בהירה, אלא נקודה בהירה עם קצוות אמצעים מטושטשים בהדרגה, מה שמשפיע על איכות ההדמיה.
התיקון של סטייה כדורית מושג לעתים קרובות על ידי שימוש בשילובי עדשות. מכיוון שהסטייה הכדורית של עדשות קמורות וקעורות הפוכה, ניתן לבחור חומרים שונים של עדשות קמורות וקעורות ולהדביק אותן יחד כדי לחסל אותה. הסטייה הכדורית של עדשת האובייקטיב במיקרוסקופ מהדגם הישן לא תוקנה לחלוטין, ויש להתאים אותה לעינית המפצה המתאימה כדי להשיג את אפקט התיקון. הסטייה הכדורית של מיקרוסקופים חדשים כלליים מתבטלת לחלוטין על ידי עדשת האובייקטיב.
3. Huixia Huixia שייכת לסטייה המונוכרומטית של נקודות מחוץ לציר. כאשר אובייקט מחוץ לציר מצולם עם אלומת צמצם גדולה, האלומה הנפלטת עוברת דרך העדשה ואינה מצטלבת עוד בנקודה. התמונה של נקודת אור תיצור צורה דמוית נקודה, הדומה לשביט, ומכאן השם "תרדמת".
4. אסטיגמציה היא גם סטייה מונוכרומטית מחוץ לציר המשפיעה על הבהירות. כאשר שדה הראייה גדול, נקודות האובייקט בקצה רחוקות מהציר האופטי, והקרן נוטה יותר מדי, מה שגורם לאסטיגמציה לאחר מעבר העדשה. אסטיגמציה גורמת לנקודת האובייקט המקורית להפוך לאחר ההדמיה לשני קווים קצרים נפרדים ומניצבים, המשולבים במישור התמונה האידיאלי ליצירת נקודה אליפטית. אסטיגמציה מסולקת באמצעות שילובי עדשות מורכבים.
5. עקמומיות שדה, המכונה גם "עקמומיות שדה תמונה". כאשר יש עקמומיות שדה בעדשה, נקודת החיתוך של הקרן כולה אינה עולה בקנה אחד עם נקודת התמונה האידיאלית. למרות שניתן לקבל תמונות ברורות בכל נקודה ספציפית, מישור התמונה כולו הוא משטח מעוקל. זה מקשה לראות את כל משטח התמונה בבירור במהלך בדיקה מיקרוסקופית, מה שמקשה על תצפית וצילום. לכן, עדשות האובייקטיביות המשמשות לחקר מיקרוסקופים הן בדרך כלל יעדי שדה שטוחים, שכבר תיקנו את עקמומיות השדה.
6. הסטיות השונות שהוזכרו קודם, למעט עיוות שדה, כולן משפיעות על בהירות התמונה. עיוות הוא סוג נוסף של סטייה שבה הריכוזיות של האלומה אינה נפגעת. לכן, זה לא משפיע על בהירות התמונה, אלא גורם לעיוות בצורה בהשוואה לאובייקט המקורי.
