显微镜象差

秋水伊人

    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。