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显微知识：显微镜的常见像差

显微镜成像质量受显微镜整体光学系统制约，尤其物镜在显微镜成像质量中起到举足轻重作用，而像差又是影响物镜成像质量好坏的重要因素。

本文主要为大家介绍显微镜的像差相关知识。

像差是显微镜实际成像效果与理论值的偏差，是显微镜制造过程中所产生的一种缺陷。像差分为：色差、球差、彗差、场曲、畸变、像散六种。色差是由两种或两种以上的光所形成，而其它像差则由单一色光就可以形成。

色差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，因而光在经过透镜后不能汇聚在一个点，形成色斑。

解决方法：用组合透镜（胶合）取代单一透镜，光学设计消除色差。当然还需要运用其它技术手段。

球差是轴上点的单色像差，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。

解决方法： 以适当形状的正负透镜组合成的双透镜或双胶合镜组是一种简单常用的消球差方法。

“像场弯曲”。当透镜存在场曲时，整个光束的交点不与理想像点重合，虽然在每个特定点都能得到清晰的像点，但整个像平面则是一个曲面。这样在镜检时不能同时看清整个像面，给观察和照相造成困难。

解决方法：在物镜内增加透镜。研究用显微镜的物镜一般都是平场物镜，这种物镜已经矫正了场曲。

彗差属轴外点的单色像差，与孔径和视场有关。轴外物点以大孔径光束成像时，发出的光束通过透镜后，不再相交一点，则一光点的像便会得到一逗点壮，型如彗星，故称"彗差"。

解决方法： 适当缩小孔径光栏消除彗差对成像的影响。

像散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，经透镜后则引起像散。像散使原来的物点在成像后变成两个分离并且相互垂直的短线，在理想像平面上综合后，形成一个椭圆形的斑点。

解决方法：通过复杂的透镜组合来消除。

前面所说各种相差除场曲外，都影响像的清晰度。畸变是另一种性质的像差，光束的同心性不受到破坏。因此，不影响像的清晰度，但使像与原物体比，在形状上造成失真。

由于客观原因，任何光学系统都不能生成理论上理想的像，像差是显微镜光学系统中不可避免的一种缺陷，高品质显微镜与其它显微镜的区别主要就是对像差矫正的量的区别。