אילו גורמים משפיעים על הדמיה במיקרוסקופ?

אילו גורמים משפיעים על הדמיה במיקרוסקופ?

בשל תנאים אובייקטיביים, כל מערכת אופטית אינה יכולה ליצור תמונה אידיאלית מבחינה תיאורטית, וקיומן של סטיות שונות משפיע על איכות ההדמיה. ההבדלים השונים מתוארים בקצרה להלן.

1. הבדל צבע

סטייה כרומטית היא פגם רציני בהדמיית עדשות. זה מתרחש במקרה של אור פוליכרומטי כמקור האור, ואור מונוכרומטי אינו מייצר סטייה כרומטית. אור לבן מורכב משבעה סוגים של אדום, כתום, צהוב, ירוק, כחול, כחול וסגול. אורכי הגל של כל אור שונים, ולכן גם מקדם השבירה בעת מעבר העדשה שונה. בדרך זו, נקודה בצד האובייקט עשויה ליצור כתם צבע בצד התמונה.

לסטייה כרומטית יש בדרך כלל סטייה כרומטית מיקומית ואברציה כרומטית הגדלה. סטייה כרומטית מיקום גורמת לתמונה להיראות מטושטשת או מטושטשת בכל מיקום עם כתמי צבע או הילות. ואברציה כרומטית בהגדלה נותנת תמונות עם שוליים צבעוניים.

2. הבדל כדורי

סטייה כדורית היא סטייה מונוכרומטית של נקודת על הציר והיא נגרמת על ידי פני השטח הכדוריים של העדשה. התוצאה של סטייה כדורית היא שלאחר צילום נקודה, היא לא נקודה בהירה, אלא נקודה בהירה עם אמצע בהיר וקצוות מטושטשים בהדרגה. זה משפיע על איכות התמונה.

התיקון של סטייה כדורית מבוטל לעתים קרובות על ידי שילוב עדשות. מכיוון שהסטייה הכדורית של עדשות קמורות וקעורות הפוכה, ניתן לבחור עדשות קמורות וקעורות מחומרים שונים שיודבקו יחד כדי לחסל. במיקרוסקופ הדגם הישן, הסטייה הכדורית של עדשת האובייקטיבית אינה מתוקנת לחלוטין, ולכן יש להתאים אותה לעינית המפצה המתאימה כדי להשיג את האפקט המתקן. בדרך כלל, הסטייה הכדורית של מיקרוסקופים חדשים מבוטלת לחלוטין על ידי עדשת האובייקטיב.

3. תרדמת

תרדמת היא סטייה מונוכרומטית של נקודות מחוץ לציר. כאשר נקודת האובייקט מחוץ לציר מצולם באמצעות אלומת צמצם גדולה, האלומה הנפלטת עוברת דרך העדשה, ואינה חותכת עוד נקודה, אז התמונה של נקודת אור תקבל צורת פסיק, כמו כוכב שביט, כך שהיא נקרא "תרדמת".

4. אסטיגמציה

אסטיגמציה היא גם סטייה מונוכרומטית בנקודה מחוץ לציר המשפיעה על החדות. כאשר שדה הראייה גדול, נקודת האובייקט בקצה רחוקה מהציר האופטי, והקרן נוטה מאוד, מה שגורם לאסטיגמציה לאחר מעבר העדשה. אסטיגמציה גורמת לנקודת האובייקט המקורית להפוך לאחר ההדמיה לשני קווים קצרים נפרדים ומאונכים זה לזה, היוצרים כתם אליפטי לאחר שילובם במישור התמונה האידיאלי. אסטיגמציה מסולקת באמצעות שילובי עדשות מורכבים.

5. שיר שדה

עקמומיות שדה ידועה גם בשם "עקמומיות שדה תמונה". כאשר לעדשה יש עקמומיות שדה, החיתוך של הקרן כולה אינו עולה בקנה אחד עם נקודת התמונה האידיאלית. למרות שניתן לקבל נקודת תמונה ברורה בכל נקודה ספציפית, מישור התמונה כולו הוא משטח מעוקל. באופן זה לא ניתן לראות בבירור את כל השלב במהלך הבדיקה המיקרוסקופית, מה שמקשה על התצפית והצילום. לכן, עדשת האובייקטיב של מיקרוסקופ המחקר היא בדרך כלל עדשת אובייקטיבית בשדה שטוח, אשר תיקנה את עקמומיות השדה.

6. עיוות

בנוסף לעקמומיות השדה, הסטיות השונות שהוזכרו לעיל משפיעות כולן על בהירות התמונה. עיוות הוא תכונה נוספת של הפרש פאזה כאשר הקונצנטריות של הקרן אינה נהרסת. לכן, חדות התמונה אינה מושפעת, אך התמונה מעוותת בצורתה בהשוואה לאובייקט המקורי.

(1) כאשר האובייקט ממוקם מעבר לאורך המוקד הכפול של צד האובייקט של העדשה, נוצרת תמונה אמיתית הפוכה מוקטנת בתוך אורך המוקד הכפול של צד התמונה ומחוץ למוקד;

(2) כאשר האובייקט ממוקם באורך מוקד כפול של צד האובייקט של העדשה, נוצרת תמונה אמיתית הפוכה באותו גודל על אורך המוקד הכפול של צד התמונה;

(3) כאשר האובייקט ממוקם בתוך פי שניים מאורך המוקד של צד האובייקט של העדשה, ומעבר לאורך המוקד, נוצרת תמונה אמיתית הפוכה מוגדלת מעבר לאורך המוקד הכפול של צד התמונה;

(4) כאשר האובייקט ממוקם בנקודת המוקד של צד האובייקט של העדשה, לא ניתן לצלם את צד התמונה;

(5) כאשר האובייקט ממוקם בתוך נקודת המוקד של צד האובייקט של העדשה, לא נוצרת תמונה בצד התמונה, ותמונה וירטואלית זקופה מוגדלת נוצרת באותו צד של צד אובייקט העדשה הרחוק מהאובייקט .

עקרון ההדמיה של המיקרוסקופ הוא להשתמש בכללים של (3) ו-(5) לעיל כדי להגדיל את האובייקט. כאשר האובייקט נמצא בין F-2F לפני עדשת האובייקט (F הוא אורך המוקד של צד האובייקט), נוצרת תמונה אמיתית הפוכה מוגדלת מעבר לאורך המוקד הכפול של צד תמונת האובייקט. בעיצוב המיקרוסקופ, תמונה זו נופלת באורך המוקד F1 של העינית, כך שהתמונה הראשונה (תמונת ביניים) המוגדלת על ידי עדשת האובייקטיבית מוגדלת שוב על ידי העינית, ולבסוף נמצאת בצד האובייקט של העינית. (תמונת ביניים). באותו צד של העין האנושית, נוצרת תמונה וירטואלית זקופה (ביחס לתמונת הביניים) במרחק הפוטופי (250 מ"מ) של העין האנושית. לכן, כאשר אנו בודקים את המיקרוסקופ, התמונה הנראית דרך העינית (ללא פריזמת המרה נוספת) הפוכה לתמונה של האובייקט המקורי.