显微镜中的球面像差-北京测维光电仪器厂

什么是球面像差?

     球面像差（spherical aherration)是一种透镜缺陷,即从透镜外部区域的射线与从透镜中心穿过的射线聚焦在不同的平面，如图所示。这是由于透镜表面是球形，中心与边缘厚度不同,这样从某一点发出的单色光(即一定波长的光线)与透镜各部位接触角不同，经过透镜折射后，靠近中心部分的光线折射角小,在离透镜较远的地方聚焦，边缘部分光线折射角大,在离透镜较近的位置聚焦,所以不能聚焦在一点，而是在透镜光轴上成一系列像，使成像模糊不清。

     球面像差的程度与透镜的曲率半径大小以及光通过透镜的面积有关。透镜的曲率半径越小，球差越严重。光通过透镜的面积越大，则球差越严重，如果让极细的一束光线通过单片透镜中心部位,球差大大下降，但是显微镜中的进光量太小,导致成像后光线太弱。因此,有效降低球差的办法主要靠凸透镜和凹透镜的组合,以及可以通过缩小显微镜的孔径光栏来减少。