Объектив микроскопа - микрообъектив представляет собой сложную оптическую систему, образующую увеличенное изображение объекта, и является основной и наиболее ответственной частью микроскопа. Микрообъектив создает действительное перевернутое изображение, которое рассматривается через окуляр.
Объективы различаются по оптическим характеристикам и конструкции:
По степени исправления хроматической аберрации: - ахроматы, апохроматы и др.
С исправленной кривизной изображения: - планахроматы, планапохроматы.
По длине тубуса микроскопа - 160 мм для проходящего света, 190 мм для отраженного света, бесконечность - для проходящего и отраженного света;
По свойствам иммерсии: сухие системы (без иммерсии) и иммерсионные системы.
Объективы апохроматы отличаются от ахроматов степенью исправления хроматической аберрации. Благодаря более совершенному устранению дефектов изображения, связанных с хроматической аберрацией, качество изображения, получаемого при наблюдении цветных объектов (окрашенные срезы, микроорганизмы и т.п.), особенно при больших увеличениях, значительно выше при использовании апохроматов. Апохроматы, а также ахроматы большого увеличения применяются совместно с компенсационными окулярами. На оправе апохроматов обычно выгравировано АПО (APO). У ахроматов и апохроматов, особенно большого увеличения, остается неисправленной кривизна поля изображения.
1. Линзовые микрообъективы
2. Ахроматы
3. Ахростигматы и планахроматы
4. Ахрофлюары и планахрофлюары
5. Планапохроматы
6. Специального применения
При визуальном наблюдении
окуляр служит для рассматривания увеличенного изображения предмета, даваемого объективом. В этом случае он выполняет роль лупы. Для нормального человеческого глаза изображение, образованное
объективом, совмещается с передне фокальной плоскостью
окуляра и тогда лучи выходят из
окуляра параллельным пучком, давая изображение предмета на бесконечности. Соответствующей перефокусировкой всего
микроскопа можно получить изображение за
окуляром на расстоянии наилучшего зрения. Окуляры широко применяются в качестве прокционных систем при микрофотографии, передаче действительного изображения на экран или какой-либо другой приемник изучения.
Линзовые микрообъективы
Линзовые микрообъективы очень широко применяются для комплектации световых микроскопов различных областей назначения. Микрообъектив формирует конгруэнтное изображение исследуемого объекта . Оптические конструкции современных линзовых микрообъективов претерпели значительные изменения по отношению к классическим, предложенным еще Аббе в прошлом веке. В основном эти изменения обусловлены стремлением к повышению информативности объективов, улучшению их разрешающей способности и полезного увеличения.
Проектирование микрообъективов. Инженерами постоянно ведутся работы по оптимизации схемных решений микрообъективов на основе комплексного подхода с использованием модульного принципа построения оптических схем и механических конструкций из базовых элементов с заранее известными свойствами. Ведутся проекты различных по сложности оптических схем микрообъективов с унифицированными для оптики любого класса характеристиками.
Ахроматы
Простейшие объетивы к микроскопам - это ахроматы. Низкая стоимость этих объективов делает их привлекательными как для производителей, так и для большинства потребителей.Оптические системы обеспечивают высокий контраст и чёткость в пределах примерно 1/3 линейного поля, что в большинстве случаев микроскопических исследований бывает достаточно. При расчёте оптических схем таких объективов основное внимание уделяется простоте и высокой технологичности изготовления оптических деталей.
Ахростигматы и планахроматы
Оптические схемы таких объективов являются логическим продолжением схем, использованных при расчёте простейших микрообъективов, дополненных компонентами с заранее известными свойствами. В этом случае, как правило, после основной схемы добавляется длиннофокусный отрицательный мениск, обращённый вогнутостью к пространству изображений.Оптические системы обеспечивают высокий контраст и чёткость в пределах 2/3 линейного поля (для ахростигматов) и полного для план объективов. деталей.
Ахрофлюары и планахрофлюары
В частных микроскопических приложениях требуются более светосильные, чем обычные, микрообъективы. При таких исследованиях на
микроскопе иногда отступают от рекомендуемого для визуальной
микроскопии критерия полезного увеличения; особую ценность представляют объективы малого увеличения, имеющие максимально возможную расчётную числовую апертуру. Иногда для удобства в работе требуется наличие в объективе материальной ирисовой апертурной диафрагмы.
Планапохроматы
В традиционном понимании коррекция аберраций проводится, исходя из условия визуального наблюдения, однако в планапохроматах исправление выполняется одинаково тщательно для всего рабочего спектрального диапазона. С точки зрения построения
оптических схем и механических конструкций планапохроматы являются наиболее сложными, имеют большое количество компонентов. Следуя цели достижения наивысшего качества изображения инженеры - оптотехники пытаются исправить все известные аберрации, используя максимальное число коррекционных параметров.
Микрообъективы специального назначения
Для некоторых видов микроскопических исследований требуются объективы, у которых расстояние между исследуемым объектом и фронтальной линзой
объектива в 1.5-2 раза больше его фокусного расстояния. Такие
объективы называют объективами
с увеличенными рабочими расстояниями. Для
микроскопических задач, связанных с фокусировкой лазерного излучения в спектральной области вне видимого диапазона, требуются
микрообъективы, которые не только хорошо корригированы в отношении сферической аберрации, но и не имеют склеенных компонентов. Для некоторых видов петрографических исследований методом поляризации требуется полный комплект иммерсионных микрообъективов, в том числе, малых увеличений. Для исследования специфических объектов методом тёмного поля в отражённом свете требуются микрообъективы, позволяющие производить фокусировку осветительных пучков на объекте, минуя основную оптическую схему. Для этого используют так называемые
темнопольные микрообъективы.
