秋水伊人 发表于 2013-12-28 16:19:22

显微镜象差

    显微镜是由一个透镜或几个透镜的组合构成的一种光学仪器,是人类进入原子时代的标志,主要用于放大微小物体成为人的肉眼所能看到的仪器。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。

    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。
    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。
    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。
    六、畸变(Distortion)前面所说各种相差除场曲外,都影响象的清晰度。畸变是另一种性质的相差,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。

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