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013期一波中特:显微镜的像差对成像的影响?以及常见的六种像差

2013-10-16  发布者:admin 

显微镜成象受各种象差的影响,显微镜的主要光学部件是物镜,而物镜有各种各样的型号,比如消色差物镜,平场物镜等等,这些物镜都是对应于要消除某种象差,从而提高成像质量的,例如消色差物镜是用来消除色差,平场物镜是用来消除场曲的.下面就介绍一下显微镜一般存在的象差。

一 色差(Chromatic aberration)
发生在多色光为光源的情况下,单色光不产生色差。白光由红 橙 黄 绿 青 蓝 紫 七种组成,各种光的波长不同 ,所以在通过透镜时的折射率也不同,这样物方一个点,在象方则可能形成一个色斑。

消除方法:
使用单色光(加入滤光片),光学设计消除
色差

显微镜 色差

二 球差(Spherical aberration)
球差是轴上点的单色相差,是由于透镜的球形表面造成的。球差造成的结果是,一个点成像后,不在是个亮点,而是一个中间亮 边缘逐渐模糊的亮斑。从而影响成像质量。

消除方法:
使用凸、凹透镜组合

球差

球差

三 慧差(Coma)
慧差属轴外点的单色相差。轴外物点以大孔径光束成象时,发出的光束通过透镜后,不再相交一点,则一光点的象便会得到一逗点壮,型如慧星,故称"慧差"。

消除方法:
使用轴向平行光

彗差
慧差

四 象散(Astigmatism)
象散也是影响清晰度的轴外点单色相差。当视场很大时,边缘上的物点离光轴远,光束倾斜大,经透镜后则引起象散。象散使原来的物点在成象后变成两个分离并且相互垂直的短线,在理想象平面上综合后,形成一个椭圆形的斑点。

消除方法:
通过复杂的透镜组合来消除。


五 场曲(Curvature of field)
“象场弯曲”。当透镜存在场曲时,整个光束的交点不与理想象点重合,虽然在每个特定点都能得到清晰的象点,但整个象平面则是一个曲面。这样在镜检时不能同时看清整个相面,给观察和照相造成困难。

研究用显微镜的物镜一般都是平场物镜,这种物镜已经矫正了场曲。

场曲

场曲

六 畸变(Distortion)
前面所说各种相差除场曲外,都影响象的清晰度?;涫橇硪恢中灾实南嗖?,光束的同心性不受到破坏。因此,不影响象的清晰度,但使象与原物体比,在形状上造成失真。

畸变

畸变



沪公网安备 31011202003519号

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