三維視頻顯微鏡基本光學原理
一. 折射和折射率
光線在均勻的各向同性介質(zhì)中,兩點之間以直線傳播,當通過不同密度介質(zhì)的透明物體時,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。當與透明物面不垂直的光線由空氣射入透明物體(如玻璃)時,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系統(tǒng)的zui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。
當一束平行于光軸的光線通過凸透鏡后相交于一點,這個點稱“焦點”,通過交點并垂直光軸的平面,稱“焦平面”。焦點有兩個,在物方空間的焦點,稱“物方焦點”,該處的焦平面,稱“物方焦平面”;反之,在像方空間的焦點,稱“像方焦點”,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像。實像可在屏幕上顯現(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。