Y gwahaniaeth rhwng cyferbyniad cyfnod positif a negyddol mewn microsgop
Yn dibynnu ar ffurfweddiad a natur y cylch cam sydd wedi'i leoli ar yr awyren ffocal gefn wrthrychol, gellir gweld samplau mewn cyferbyniad cyfnod cadarnhaol neu negyddol. Mae'r tiwtorial rhyngweithiol hwn yn astudio'r berthynas rhwng amgylchyniad (S), diffreithiant (D), a gronynnau llachar canlyniadol (tonnau P), yn ogystal â microsgopeg cyferbyniad cyfnod positif a negyddol. Yn ogystal, cyflwynir geometreg y plât cam a delweddau sampl cynrychioliadol hefyd.
Pan fydd pobl yn ei ddefnyddio yn eu gwaith nawr, mae'r rhan fwyaf o'r ymchwilwyr yn y gwahaniaeth negyddol, ac erbyn hyn nid yw'r gwahaniaeth cadarnhaol yn chwarae llawer o rôl yn y gwaith ymchwil wyddonol gyfredol.
Mae'r tiwtorial yn cychwyn y ddelwedd cyfnod gyda sampl a ddewiswyd ar hap sy'n ymddangos yn ffenestr Delwedd Cyferbynnedd Cam, a dangosir y berthynas tonnau cyfatebol yng nghymydog chwith ffenestr y ddelwedd. Er mwyn gweithredu'r tiwtorial, defnyddiwch y cyrchwr llygoden i symud y cyfieithiad rhwng y cyferbyniad cyfnod cadarnhaol a negyddol neu'r llithrydd modd cyferbyniad cyfnod goleuo llachar. Pan fydd y llithrydd yn cael ei gyfieithu, mae'r delweddau sy'n ymddangos yn y ffenestr delwedd cyferbyniad cam yn newid sut mae'r sbesimen yn ymddangos yn y modd delweddu cyfredol a osodwyd gan y llithrydd. Hefyd, o dan y graff tonffurf mae plât gwedd sy'n newid siâp i gyd-fynd â'r modd delweddu a ddewisir gan y llithrydd. I weld sampl newydd, defnyddiwch y gwymplen Sampl Dethol i ddewis sampl arall.
Cyflwynir plot o'r cyfluniad plât cam, perthnasoedd tonnau, a fectorau sy'n gysylltiedig â chynhyrchu delweddau cyferbyniad cyfnod cadarnhaol a negyddol yn Ffigur 1. Dangosir enghreifftiau o sbesimenau a ddelweddwyd gan y technegau hyn hefyd. Mewn cyfluniad optegol cyferbyniad cam positif (rhes uchaf y ddelwedd yn Ffigur 1), mae blaen y don amgylchynu (S) yn mynd trwy'r plât cam, gan arwain at newid cam net o 180 gradd ymlaen llaw, gan 1/4 tonfedd ( 1 hanner tonfedd ). Mae blaenau tonnau amgylchynol uwch bellach yn gallu cymryd rhan mewn ymyrraeth ddinistriol â thonnau diffreithiedig (D) ar yr awyren delwedd ganolraddol. Yn y rhan fwyaf o achosion, nid yw symud cam cymharol blaen y don o amgylch yn unig yn ddigon i arwain at gynhyrchu delweddau cyferbyniad uchel mewn microsgopau Nikon. Mae hyn oherwydd bod osgled y tonnau amgylchynol yn sylweddol fwy nag osgled y tonnau diffreithiedig, ac yn atal y ddelwedd sy'n deillio o hynny a gynhyrchir gan ymyrraeth o ffracsiwn o gyfanswm nifer y tonnau. Er mwyn lleihau'r blaen ton o amgylch i werth sy'n agosach at osgled y tonnau diffreithiedig (a pherfformio ymyrraeth yn yr awyren ddelwedd), mae'r didreiddedd yng nghylch cam yr amcan yn cael ei sicrhau trwy gymhwyso metel lled-dryloyw (dwysedd cynyddol niwtral ) cotio Llawr. Mae'r tonnau golau amgylchynol, sy'n pasio bron yn gyfan gwbl trwy'r cylch cyfnod trwy ddyluniad, o dan ficrosgopeg cyferbyniad cam, yn cael eu lleihau'n sylweddol mewn osgled gan anhryloywder y plât cam i werth yn yr ystod o 10 i 30 y cant o'r dwyster gwreiddiol.
Oherwydd bod y don gronynnol sy'n deillio o hyn yn cael ei chynhyrchu gan ymyrraeth* y blaenau tonnau amgylchynol a diffreithiedig, mae osgled y don gronyn (P) a gynhyrchir gan yr ymyrraeth rhwng blaenau'r tonnau sy'n cyrraedd y plân ddelwedd bellach yn llawer llai na'r un amgylchynol pan yn Rhywiol cotio dwysedd cymhwyso. Yr effaith net yw trosi'r gwahaniaeth cyfnod cymharol a gyflwynir gan y golau sy'n dod allan o'r awyren ddelwedd drwy'r sbesimen i wahaniaeth mewn osgled (dwysedd). Oherwydd y bydd y llygad dynol yn dehongli'r gwahaniaeth mewn dwyster fel cyferbyniad, mae'r sbesimen bellach yn weladwy yn y sylladur microsgop a gellir ei ddal hefyd ar y bilen gyda systemau camera confensiynol, neu'n ddigidol, gan ddefnyddio dyfeisiau CCD neu CMOS. Mae'r holl systemau cyferbyniad cyfnod positif yn symud ymlaen yn ddetholus gam y blaen ton amgylchynu llinellol (S) o'i gymharu â blaen y don sfferig wedi'i ddiffreithio (D). Mae sbesimenau gyda mynegai plygiant uwch na'r cyfrwng amgylchynol yn ymddangos yn dywyllach ar gefndir llwyd niwtral, tra bod y rhai sydd â mynegai plygiant is na'r cyfrwng nofio yn ymddangos yn fwy disglair na'r cefndir llwyd.
Er mwyn addasu gwahaniad gofodol y blaenau tonnau diffreithiedig o amgylch y cam a'r osgled mewn system optegol cyferbyniad cam, mae nifer o gyfluniadau plât cyfnod wedi'u cyflwyno. Oherwydd bod y plât gwedd wedi'i leoli ar yr awyren ffocal gefn wrthrychol (plân diffreithiant) neu'n agos iawn ato, rhaid i bob golau sy'n mynd trwy'r microsgop deithio trwy'r gydran hon. Gelwir y rhan o'r plât cam yn ei ffocws annular condenser yn rhanbarth cyfun, tra gelwir y rhanbarth sy'n weddill yn rhanbarth cyflenwol. Mae'r rhanbarth cyfun yn cynnwys y deunydd sy'n gyfrifol am newid gwedd y golau amgylchynol (di-ffreithio) naill ai plws neu finws 90 gradd mewn perthynas â blaen y tonnau diffreithiedig. Yn gyffredinol, mae ardal y cylch cyfun cam yn ehangach (tua 25 y cant) na'r ardal a ddiffinnir gan y ddelwedd cylch cyddwyso i leihau faint o olau amgylchynol sy'n ymledu i'r ardal gyflenwol.
Mae'r rhan fwyaf o blatiau cam sydd ar gael gan weithgynhyrchwyr microsgop modern yn un o'r rhai a baratowyd trwy ddyddodiad gwactod o ffilmiau dielectrig a metelaidd tenau ar blât gwydr neu wedi'u gosod yn uniongyrchol ar wyneb lens yr amcan microsgop. Rôl y ffilm deuelectrig yw cyflwyno'r golau fesul cam, tra bod y ffilm fetel yn gwanhau dwyster y golau di-ffaith. Mae rhai gweithgynhyrchwyr yn defnyddio haenau gwrth-adlewyrchol lluosog wedi'u cyfuno â'r ffilm i leihau faint o lacharedd ac adlewyrchiad golau strae yn ôl i'r system optegol. Os na chaiff y plât cam ei ffurfio ar wyneb lens, fel arfer caiff ei smentio rhwng lensys olynol sy'n byw ar yr awyren ffocal ger cefn yr amcan. Mae mynegai trwch a phlygiannol y haenau deuelectrig, metel, ac antireflection, yn ogystal â rhai'r sment optegol, yn cael eu dewis yn ofalus i gynhyrchu'r newid cam dymunol rhwng rhanbarthau cyflenwol a chyfunol y plât cam. Mewn termau optegol, gelwir plât cam sy'n newid y cyfnod o'i gymharu â'r golau o'i amgylch i ddiffreithio golau 90 gradd (naill ai positif neu negyddol) yn blât chwarter ton oherwydd yr effaith gwahaniaeth llwybr optegol arno.
Dangosir trosolwg o'r gwrthdro cyfnod positif yn Ffigur 1. Mae'r plât cyferbyniad cyfnod positif (ochr chwith Ffigur 1) yn gwthio'r don amgylchynol, gan 1/4 tonfedd, oherwydd y cylch erydiad yn y plât gwydr, a all cael ei leihau gan y pasiad uchaf yn y plât mynegai uchel Y llwybr ffisegol tonnau a gymerwyd. Oherwydd rhyngweithio â'r sampl, pan fydd y pelydrau sampl diffreithiedig (D) yn cael eu arafu, y gwahaniaeth llwybr optegol rhwng y tonnau amgylchynol a'r tonnau diffreithiedig sy'n dod allan o'r plât cam yw hanner tonfedd gan 1/4 tonfedd. Y canlyniad net yw 180-gwahaniaeth llwybr optegol gradd rhwng y tonnau amgylchynol a'r tonnau diffreithiedig, sy'n arwain at ymyrraeth ddinistriol ar gyfer samplau mynegai plygiannol uchel rhwng yr awyrennau delwedd. Dangosir y gromlin osgled ar gyfer y cyfnod positif gyferbyn â thon ymyrraeth ddinistriol yn graff uchaf Ffigur 1. Mae gan y don gronyn (P) ganlyniadol osgled is na'r ton amgylchynol (S), gan wneud i'r gwrthrych ymddangos o'i gymharu â thon gymharol cefndir tywyllach. Ar y gwaelod, dangosir delwedd o algâu gwyrdd Zygnema ar y dde (wedi'i labelu DL). Mae'r fector a gynrychiolir gan gynnydd y donfedd 1/4, a ddangosir fel ton amgylchynol sy'n cylchdroi gradd 90-gradd wrthglocwedd mewn cyferbyniad cyfnod positif, yn ymddangos rhwng y ffigur a'r ddelwedd yn Ffigur 1.
Fel arall, gellir gwneud yr opteg microsgop hefyd i gynhyrchu cam negyddol gyferbyn, fel y dangosir yn rhan isaf Ffigur 1, ac os felly mae'r tonnau amgylchynol (S) yn cael eu gohirio (yn hytrach nag fel yr uwch) gan chwarter tonfedd o'i gymharu â yr un ton diffreithiedig (D). O ganlyniad, mae sbesimenau â mynegeion plygiannol uchel yn ymddangos yn fwy disglair yn erbyn cefndir llwyd tywyllach (gweler y ddelwedd isaf â label BM yn Ffigur 1). Yn y cyfnod negyddol gyferbyn, mae'r plât cam gwrthrychol yn cynnwys modrwy wedi'i chodi sy'n arafu'r cam (yn hytrach na hyrwyddo'r cam fel y cam cadarnhaol gyferbyn), gan basio chwarter tonfedd o'i gymharu â chyfnod y don diffreithiedig fel ton amgylchynol y drefn sero. Oherwydd bod y tonnau diffracted wedi'u gohirio gan chwarter tonfedd wrth iddynt fynd trwy'r sbesimen, mae'r gwahaniaeth llwybr optegol rhwng y tonnau amgylchynol a'r tonnau diffreithiedig yn cael ei ddileu ac mae'r sampl mynegrif plygiannol uchel yn ymyrryd yn adeiladol ar awyren y ddelwedd. Sylwch fod ton y gronynnau (P) canlyniadol yn uwch o ran osgled na'r don amgylchynol (S) mewn cyferbyniad cyfnod negyddol. Hefyd yn cael ei ddangos mae gwrthdro gwedd negyddol, lle mae fector tonnau'r cylchedd yn mynd trwy gylchdro clocwedd 90 gradd o'r diagram fector.
