Jaka jest funkcja soczewki obiektywu mikroskopu?
Soczewka obiektywu jest najważniejszym elementem optycznym mikroskopu, który wykorzystuje światło do obrazowania obiektu badanego po raz pierwszy. Dlatego wpływa bezpośrednio na jakość obrazowania i różne parametry techniczne optyki i jest podstawowym standardem pomiaru jakości mikroskopu.
Budowa obiektywu jest złożona, a wykonanie precyzyjne. Zwykle składa się z grup soczewek, a każda soczewka jest oddzielona od siebie na pewną odległość, aby zmniejszyć różnicę faz. Każda grupa soczewek składa się z jednej lub kilku soczewek sklejonych ze sobą różnymi materiałami i parametrami. Istnieje wiele specyficznych wymagań dotyczących obiektywów, takich jak ustawienie i ostrość.
Obiektywy współczesnych mikroskopów osiągnęły wysoki poziom doskonałości, ich apertura numeryczna zbliża się do granicy, a różnica pomiędzy rozdzielczością w centrum pola widzenia a wartością teoretyczną jest znikoma. Jednakże możliwość zwiększenia pola widzenia obiektywu mikroskopu i poprawy jakości obrazowania na brzegu pola widzenia nadal istnieje, a prace badawcze są w toku.
Podczas oględzin lustrzanych, obserwując wyraźny obraz obiektywem o określonym powiększeniu, obraz powinien być w miarę wyraźny także po przełączeniu na inny obiektyw powiększający, a odchylenie centralne obrazu powinno mieścić się w określonym przedziale, czyli stopniu wyrównania osi. O jakości mikroskopu decyduje jakość samego obiektywu i dokładność przetwornika obiektywu, a także jakość ogniskowania i stopień ustawienia.
Aberracje związane z szerokimi wiązkami to aberracja sferyczna, aberracja komy i pozycyjna aberracja chromatyczna; Aberracje związane z polem widzenia to astygmatyzm, krzywizna pola, zniekształcenie i aberracja pakietu powiększenia.
Istnieje różnica między obiektywami mikroskopu a okularami pod względem ich udziału w obrazowaniu. Soczewka obiektywowa jest najbardziej złożoną i najważniejszą częścią mikroskopu, pracującą w szerokiej wiązce światła (o dużej aperturze), ale z małym kątem nachylenia do osi optycznej (małe pole widzenia). Okular pracuje w wąskiej wiązce światła, ale przy dużym kącie pochylenia (duże pole widzenia) Przy przeliczeniu obiektywu i okularu widać znaczną różnicę w eliminowaniu aberracji.
Obiektyw mikroskopu jest systemem korekcji aberracji sferycznej. Oznacza to, że dla pary punktów sprzężonych na osi, przy eliminacji aberracji sferycznej i osiągnięciu warunków sinusoidalnych, każda soczewka obiektywowa posiada tylko dwa takie punkty eliminacji aberracji sferycznej. Dlatego każda zmiana obliczonego położenia obiektu i obrazu powoduje wzrost aberracji. Na rotatorze zamontowanym na dolnym końcu tubusu obiektywu znajdują się zwykle 3-4 soczewki obiektywowe, spośród których najkrótsza z wygrawerowanym symbolem „10 ×” to soczewka o małym powiększeniu, dłuższa z wygrawerowanym symbolem „40 ×” to soczewka o dużym powiększeniu, a najdłuższa z wygrawerowanym symbolem „100 ×” to soczewka olejowa. Ponadto często dodaje się okrąg z różnymi kolorowymi liniami, aby odróżnić soczewkę o dużym powiększeniu od soczewki olejowej.
