一.折射和折射率
guangxianzaijunyundegexiangtongxingjiezhizhong,liangdianzhijianyizhixianchuanbo,dangtongguobutongmidujiezhidetoumingwutishi,zefashengzheshexianxiang,zheshiyouyuguangzaibutongjiezhidechuanbosudubutongzaochengde。dangyutoumingwumianbuchuizhideguangxianyoukongqisherutoumingwuti(如玻璃)時,光線在其介麵改變了方向,並和法線構成折射角。
二.透鏡的性能
透鏡是組成顯微鏡光學係統的最基本的光學元件,物鏡、目鏡及聚光鏡等部件均由單個和多個透鏡組成。依其外形的不同,可分為凸透鏡(正透鏡)和凹透鏡(負透鏡)兩大類。當一束平行於光軸的光線通過凸透鏡後相交於一點,這個點稱“焦點”,通過交點並垂直光軸的平麵,稱“焦平麵”。焦點有兩個,在物方空間的焦點,稱“物方焦點”,該處的焦平麵,稱“物方焦平麵”;反之,在像方空間的焦點,稱“像方焦點”,該處的焦平麵,稱“像方焦平麵”。光線通過凹透鏡後,成正立虛像,而凸透鏡則成正立實像。實像可在屏幕上顯現出來,而虛像不能。
三.影響成像的關鍵因素—像差
由於客觀條件,任何光學係統都不能生成理論上理想的像,各種像差的存在影響了成像質量。下麵分別簡要介紹各種像差。
1.色差 色差是透鏡成像的一個嚴重缺陷,發生在多色光為光源的情況下,單色光不產生色差。白光由紅 橙 黃 綠 青 藍 紫 七種組成,各種光的波長不同 ,所以在通過透鏡時的折射率也不同,這樣物方一個點,在像方則可能形成一個色斑。光學係統最主要的功能就是消色差。
色(se)差(cha)一(yi)般(ban)有(you)位(wei)置(zhi)色(se)差(cha),放(fang)大(da)率(lv)色(se)差(cha)。位(wei)置(zhi)色(se)差(cha)使(shi)像(xiang)在(zai)任(ren)何(he)位(wei)置(zhi)觀(guan)察(cha)都(dou)帶(dai)有(you)色(se)斑(ban)或(huo)暈(yun)環(huan),使(shi)像(xiang)模(mo)糊(hu)不(bu)清(qing)。而(er)放(fang)大(da)率(lv)色(se)差(cha)使(shi)像(xiang)帶(dai)有(you)彩(cai)色(se)邊(bian)緣(yuan)。
2.球差 球qiu差cha是shi軸zhou上shang點dian的de單dan色se相xiang差cha,是shi由you於yu透tou鏡jing的de球qiu形xing表biao麵mian造zao成cheng的de。球qiu差cha造zao成cheng的de結jie果guo是shi,一yi個ge點dian成cheng像xiang後hou,不bu在zai是shi個ge亮liang點dian,而er是shi一yi個ge中zhong間jian亮liang邊bian緣yuan逐zhu漸jian模mo糊hu的de亮liang斑ban,從cong而er影ying響xiang成cheng像xiang質zhi量liang。
球差的矯正常利用透鏡組合來消除,由於凸、凹(ao)透(tou)鏡(jing)的(de)球(qiu)差(cha)是(shi)相(xiang)反(fan)的(de),可(ke)選(xuan)配(pei)不(bu)同(tong)材(cai)料(liao)的(de)凸(tu)凹(ao)透(tou)鏡(jing)膠(jiao)合(he)起(qi)來(lai)給(gei)予(yu)消(xiao)除(chu)。舊(jiu)型(xing)號(hao)顯(xian)微(wei)鏡(jing),物(wu)鏡(jing)的(de)球(qiu)差(cha)沒(mei)有(you)完(wan)全(quan)矯(jiao)正(zheng),應(ying)與(yu)相(xiang)應(ying)的(de)補(bu)償(chang)目(mu)鏡(jing)配(pei)合(he),才(cai)能(neng)達(da)到(dao)糾(jiu)正(zheng)效(xiao)果(guo)。一(yi)般(ban)新(xin)型(xing)顯(xian)微(wei)鏡(jing)的(de)球(qiu)差(cha)完(wan)全(quan)由(you)物(wu)鏡(jing)消(xiao)除(chu)。
3.慧差 慧(hui)差(cha)屬(shu)軸(zhou)外(wai)點(dian)的(de)單(dan)色(se)像(xiang)差(cha)。軸(zhou)外(wai)物(wu)點(dian)以(yi)大(da)孔(kong)徑(jing)光(guang)束(shu)成(cheng)像(xiang)時(shi),發(fa)出(chu)的(de)光(guang)束(shu)通(tong)過(guo)透(tou)鏡(jing)後(hou),不(bu)再(zai)相(xiang)交(jiao)一(yi)點(dian),則(ze)一(yi)光(guang)點(dian)的(de)像(xiang)便(bian)會(hui)得(de)到(dao)一(yi)逗(dou)點(dian)狀(zhuang),型(xing)如(ru)慧(hui)星(xing),故(gu)稱(cheng)“慧差”。
4.像散 xiangsanyeshiyingxiangqingxidudezhouwaidiandansexiangcha。dangshichanghendashi,bianyuanshangdewudianliguangzhouyuan,guangshuqingxieda,jingtoujinghouzeyinqixiangsan。xiangsanshiyuanlaidewudianzaichengxianghoubianchenglianggefenlibingqiexianghuchuizhideduanxian,zailixiangxiangpingmianshangzonghehou,xingchengyigetuoyuanxingdebandian。xiangsanshitongguofuzadetoujingzuhelaixiaochu。
5.場曲 場曲又稱“像場彎曲”。dangtoujingcunzaichangqushi,zhenggeguangshudejiaodianbuyulixiangxiangdianzhonghe,suiranzaimeigetedingdiandounengdedaoqingxidexiangdian,danzhenggexiangpingmianzeshiyigequmian。zheyangzaijingjianshibunengtongshikanqingzhenggexiangmian,geiguanchahezhaoxiangzaochengkunnan。yinciyanjiuyongxianweijingdewujingyibandoushipingchangwujing,zhezhongwujingyijingjiaozhenglechangqu。
6.畸變 qianmiansuoshuogezhongxiangchachuchangquwai,douyingxiangxiangdeqingxidu。jibianshilingyizhongxingzhidexiangcha,guangshudetongxinxingbushoudaopohuai。yinci,buyingxiangxiangdeqingxidu,danshixiangyuyuanwutibi,zaixingzhuangshangzaochengshizhen。
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