현미경의 6가지 유형의 수차

현미경의 6가지 유형의 수차

현미경 이미징은 다양한 수차의 영향을 받습니다. 현미경의 주요 광학 구성 요소는 대물 렌즈이며 achromatic objective, plan objective 등과 같은 다양한 유형의 대물 렌즈가 있습니다. 예를 들어 achromatic 대물 렌즈는 색수차를 제거하는 데 사용되며 flat field objective는 렌즈는 필드 곡률을 제거하는 데 사용됩니다. 다음은 현미경의 일반 수차를 소개합니다.

색수차

다색광이 광원이고 단색광이 색수차를 일으키지 않을 때 발생합니다.

백색광은 빨강, 주황, 노랑, 초록, 파랑, 파랑, 보라의 7가지로 구성되어 있습니다. 각 빛의 파장이 다르기 때문에 렌즈를 통과할 때의 굴절률도 다릅니다. 이와 같이, 물체측의 점은 이미지측에 컬러 스폿을 형성할 수 있다.

제거 방법:

단색광(필터 추가)을 사용하여 광학 설계로

색수차

구면 수차

구면 수차는 축상 지점의 단색 수차이며 렌즈의 구면으로 인해 발생합니다. 구면 수차의 결과는 포인트가 이미징된 후 더 이상 밝은 점이 아니라 중간 밝은 가장자리가 있는 밝은 점이 점차 흐려지는 것입니다. 이는 이미지 품질에 영향을 미칩니다.

제거 방법:

볼록렌즈와 오목렌즈를 조합하여 사용

구면 수차

혼수

코마는 축을 벗어난 지점의 단색 수차입니다. 축외 물체점을 대구경 빔으로 촬영하면 방출된 빔이 렌즈를 통과한 후 점과 교차하지 않고 광점의 이미지는 혜성 모양의 강한 쉼표를 갖게 되므로 "코마"라고 합니다.

제거 방법:

축 평행광 사용

혼수

난시

난시는 선명도에 영향을 미치는 축외 점 단색 수차이기도 합니다. 시야가 넓은 경우 가장자리의 물체 지점이 광축에서 멀어지고 빔이 크게 기울어져 렌즈를 통과한 후 난시가 발생합니다. 난시는 촬영 후 원래 물체 점이 두 개의 분리되고 서로 수직인 짧은 선이 되게 하고 이상적인 이미지 평면에서 합성한 후에 타원형 반점이 형성됩니다.

제거 방법:

복잡한 렌즈 조합으로 제거됩니다.

필드의 곡률

"엘리펀트 필드 벤딩". 렌즈에 필드 곡률이 있는 경우 전체 빔의 교차점이 이상적인 이미지 포인트와 일치하지 않습니다. 각각의 특정 지점에서 선명한 이미지 포인트를 얻을 수 있지만 전체 이미지 평면은 곡면입니다. 이와 같이 현미경 검사 시 전체 상을 명확하게 볼 수 없어 관찰 및 촬영이 어렵다.

연구용 현미경의 대물렌즈는 일반적으로 필드 곡률을 수정한 플랫 필드 대물렌즈입니다.

필드 곡률

왜곡

필드 곡률 외에도 위에서 언급한 다양한 수차가 모두 이미지의 선명도에 영향을 미칩니다. 왜곡은 빔의 동심도가 파괴되지 않는 위상차의 또 다른 특성입니다. 따라서 이미지의 선명도에는 영향을 미치지 않지만 원래 개체에 비해 이미지 모양이 왜곡됩니다.