影響顯微鏡分辨率的因素有:
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。
色差一般有位置色差,放大率色差。位置色差使像在任何位置觀察,都帶有色斑或暈環,使像模糊不清。而放大率色差使像帶有彩色邊緣。
2、球差
球差是軸上點的單色相差,是由于透鏡的球形表面造成的。球差造成的結果是,一個點成像后,不在是個亮點,而是一個中間亮、邊緣逐漸模糊的亮斑。從而影響成像質量。
球差的矯正常利用透鏡組合來消除,由于凸、凹透鏡的球差是相反的,可選配不同材料的凸凹透鏡膠合起來給予消除。舊型號顯微鏡,物鏡的球差沒有完全矯正,應與相應的補償目鏡配合,才能達到糾正效果。一般新型顯微鏡的球差完全由物鏡消除。
3、慧差
慧差屬軸外點的單色相差。軸外物點以大孔徑光束成像時,發出的光束通過透鏡后,不再相交一點,則一光點的像便會得到一逗點狀,型如慧星,故稱“慧差”。
4、像散
像散也是影響清晰度的軸外點單色相差。當視場很大時,邊緣上的物點離光軸遠,光束傾斜大,經透鏡后則引起像散。像散使原來的物點在成像后變成兩個分離并且相互垂直的短線,在理想像平面上綜合后,形成一個橢圓形的斑點。像散是通過復雜的透鏡組合來消除。
5、 場曲
場曲又稱“像場彎曲”。當透鏡存在場曲時,整個光束的交點不與理想像點重合,雖然在每個特定點都能得到清晰的像點,但整個像平面則是一個曲面。這樣在鏡檢時不能同時看清整個相面,給觀察和照相造成困難。因此研究用顯微鏡的物鏡一般都是平場物鏡,這種物鏡已經矯正了場曲。
6、 畸變
前面所說各種相差除場曲外,都影響像的清晰度。畸變是另一種性質的相差,光束的同心性不受到破壞。因此,不影響像的清晰度,但使像與原物體比,在形狀上造成失真。
(1) 當物體位于透鏡物方二倍焦距以外時,則在像方二倍焦距以內、焦點以外形成縮小的倒立實像;
(2) 當物體位于透鏡物方二倍焦距上時,則在像方二倍焦距上形成同樣大小的倒立實像;
(3) 當物體位于透鏡物方二倍焦距以內,焦點以外時,則在像方二倍焦距以外形成放大的倒立實像;
(4) 當物體位于透鏡物方焦點上時,則像方不能成像;
(5) 當物體位于透鏡物方焦點以內時,則像方也無像的形成,而在透鏡物方的同側比物體遠的位置形成放大的直立虛像。
分辨率 顯微鏡的分辨率是指能被顯微鏡清晰區分的兩個物點的*小間距,又稱"鑒別率"。其計算公式是σ=λ/NA 式中σ為*小分辨距離;λ為光線的波長;NA為物鏡的數值孔徑。可見物鏡的分辨率是由物鏡的NA值與照明光源的波長兩個因素決定。NA值越大,照明光線波長越短,則σ值越小,分辨率就越高。要提高分辨率,即減小σ值,可采取以下措施:
(1) 降低波長λ值,使用短波長光源。
(2) 增大介質n值以提高NA值(NA=nsinu/2)。
(3) 增大孔徑角u值以提高NA值。
(4) 增加明暗反差。