三維視頻顯微鏡基本光學(xué)原理
一. 折射和折射率
光線在均勻的各向同性介質(zhì)中,兩點(diǎn)之間以直線傳播,當(dāng)通過不同密度介質(zhì)的透明物體時(shí),則發(fā)生折射現(xiàn)像,這是由于光在不同介質(zhì)的傳播速度不同造成的。當(dāng)與透明物面不垂直的光線由空氣射入透明物體(如玻璃)時(shí),光線在其介面改變了方向,并和法線構(gòu)成折射角。
二. 透鏡的性能
透鏡是組成顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的zui基本的光學(xué)元件,物鏡、目鏡及聚光鏡等部件均由單個(gè)和多個(gè)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(fù)透鏡)兩大類。
當(dāng)一束平行于光軸的光線通過凸透鏡后相交于一點(diǎn),這個(gè)點(diǎn)稱“焦點(diǎn)”,通過交點(diǎn)并垂直光軸的平面,稱“焦平面”。焦點(diǎn)有兩個(gè),在物方空間的焦點(diǎn),稱“物方焦點(diǎn)”,該處的焦平面,稱“物方焦平面”;反之,在像方空間的焦點(diǎn),稱“像方焦點(diǎn)”,該處的焦平面,稱“像方焦平面”。
光線通過凹透鏡后,成正立虛像,而凸透鏡則成正立實(shí)像。實(shí)像可在屏幕上顯現(xiàn)出來,而虛像不能。
三. 影響成像的關(guān)鍵因素—相差
由于客觀條件,任何光學(xué)系統(tǒng)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(zhì)量。下面分別簡要介紹各種像差。