显微镜的六种相差及其消除方法

为什么要消除相差？

显微镜成像受各种象差的影响，显微镜的主要光学部件是物镜，而物镜有各种各样的型号，比如平场物镜、消色差物镜等等，这些物镜都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。

显微镜几种常见的相差及其消除：

1、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

2、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，在像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

3、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像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。

4、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，型如慧星，故称"慧差"。

消除方法：使用轴向平行光

5、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。

6、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。

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。