Механічні параметри об'єктива

Приєднувальна різьба об'єктивів стандартизована в 1858 році Royal Microscopical Society (RMS, ISO 8038, ГОСТ 3469). Сьогодні це різьблення використовується практично у всіх мікроскопах крім стереомікроскопів або спеціальних. Діаметр різьблення 4/5 "(~ 20 мм), крок 1/36". Крім різьблення на взаємозамінність об'єктивів впливає парфокальное відстань - відстань між препаратом і посадковим місцем об'єктива в мікроскопі. Більшість сучасних мікроскопів розраховані на об'єктиви з парфокальним відстанню 45 мм. Раніше широко застосовувалися об'єктиви на 33 мм. У зв'язку із зростанням складності оптичної схеми з'являються великогабаритні об'єктиви з великим парфокальним відстанню (наприклад, 60 мм і 95 мм) [5]. Вільне відстань від об'єктива до досліджуваного об'єкта називається робочою відстанню об'єктива. Зазвичай це відстань тим менше ніж більше збільшення об'єктива. Робоча відстань об'єктива плюс довжина об'єктива рівні парфокальному відстані об'єктива.

Оптичні параметри об'єктива

Об'єктив мікроскопа характеризується номінальним збільшенням (як правило з ряду 2,5; 3,2; 4; 5; 10; 20; 40; 63; 100; 120). Крім того:

Через дріб від збільшення вказується числова апертура - характеристика роздільної здатності об'єктива. Гранична роздільна здатність об'єктиву в мкм, де λ - довжина хвилі світла, мкм; А - числова апертура. Кращі об'єктиви мають апертуру 1,4 і дозвіл 0,12 мкм. Оціночно вважають що максимальне розумне збільшення мікроскопа при спостереженні оком обмежена величиною апертури помноженої на 1000. З іншого боку, чим більше апертура тим менша глибина різкості (глибина зору) [5]. Іноді об'єктив забезпечується регульованою діафрагмою, що змінює числову апертуру (такі об'єктиви маркуються I, Iris).

Тип корекції на довжину тубуса мікроскопа. Практично завжди це 160 або нескінченність (∞). Як правило об'єктиви з корекцією на нескінченність якісніше і дорожче. Об'єктиви з корекцією на нескінченність можуть застосовуватися самостійно (без окуляра), що використовують в безлинзовий адаптери до фотоаппаратуре. Об'єктиви з кінцевої і нескінченної корекцією не взаємозамінні, оптичний тракт мікроскопа різниться.

Для біологічних мікроскопів вказують наявність корекції на товщину покривного скла препарату в мм. Практично завжди це 0,17 або корекція відсутня (0 або -). Іноді зустрічаються об'єктиви для інвертованих мікроскопів (тобто для мікроскопів в яких спостереження ведеться знизу, через предметне скло, чашку Петрі, скло колби і т.д.) з компенсацією на 1,2.

Крім того вказується літерне позначення корекції спотворень:

• Спотворень кольору (хроматичних). Спотворення проявляються у вигляді кольорових ореолів. Об'єктиви з виправленням спотворень за двома основними кольорами називаютахроматамі (зазвичай не маркується), за трьома - апохромат (маркується Apo або співзвучно).

• Нерівномірності фокусування по полю зору (кривизна поля зору). Скориговані об'єктиви з плоским полем зору позначаються приставкою план-до позначення колірної корекції, наприклад планахромати або планапохроматов. Об'єктив з такою корекцією містить написи План, Plan, Pl або співзвучні. Об'єктиви з неповною корекцією можуть позначатися як Semi plan або власним позначенням виробника.

• Усунення відблисків від бічного підсвічування на оптиці.

Буквені позначення особливостей застосування об'єктива:

• Для поліпшення світлосили і числової апертури простір між лінзою об'єктива і об'єктом спостереження заповнюють прозорою рідиною з необхідним коефіцієнтом заломлення. Такі об'єктиви називають імерсійними. Зазвичай це робиться для об'єктивів зі збільшенням 40 і вище. Якщо об'єктив розрахований на використання певної рідини, то експлуатувати його без неї або з іншими рідинами не можна. В якості рідини найчастіше використовують спеціальне синтетичне масло (об'єктив маркується Oil), рідше вода (W) або гліцерин (Gli) [6].

• Об'єктиви для люмінесцентних досліджень виконують з матеріалів з мінімальною власною люмінесценцією і хорошим пропусканням ультрафіолету, тому що найчастіше підсвічування ультрафіолетом ведеться з боку об'єктива (в т.зв. люмінесцентних мікроскопах). При цьому об'єктив виконує функції конденсора. Об'єктиви для люмінесцентних досліджень маркують FLUOR.

Рис.3. Широкопольні окуляри зі збільшенням 10 і виносом зіниці 20мм

окуляри

Окуляр - звернена до ока частина мікроскопа, що призначається для розглядання з деяким збільшенням оптичного зображення, що дається об'єктивом мікроскопа. Типові збільшення окулярів для мікроскопів від 5 до 25 одиниць. Так само як і об'єктиви, окуляри розрізняються за якістю, тобто величиною оптичних спотворень, що вносяться окуляром. Однак внесок спотворень об'єктива зазвичай превалює в збалансованому мікроскопі завдяки тому, що спотворення об'єктиву додатково збільшуються окуляром, а спотворення самого окуляра - немає. Тому окуляри зазвичай характеризуються іншими параметрами, в першу чергу зручністю оператора. Як правило, під цим зручністю розуміють ширину поля зору і винос зіниці.

Винос зіниці - відстань від окуляра до ока. Як правило лежить в діапазоні 5..20 мм. Якщо оператор носить окуляри то користуватися окуляром з виносом 5 мм фактично неможливо. Найбільш комфортним вважається відстань 10..20 мм: з окулярами побільше без очок менше. Зайве великий винос зіниці також незручний.

Поле зору окуляра - кутовий розмір зображення, видимого через окуляр. Вважається що широке поле зору (великий кутовий розмір зображення) зручніше для роботи ніж вузьке. Широкопольні окуляри часто позначаються літерою W і візуально відрізняються великою площею лінзи.

Рис. 4. Система освітлення з конденсором