Jaký je rozdíl mezi konečným a nekonečným optickým systémem?

Objektivy umožňují mikroskopům poskytovat zvětšené skutečné obrazy a jsou možná nejsložitější součástí mikroskopického systému kvůli jejich víceprvkové konstrukci. Objektivy jsou k dispozici s rozsahem zvětšení 2X – 100X. Jsou klasifikovány do dvou hlavních kategorií: tradiční refrakční typ a reflexní. Objektivy se používají hlavně se dvěma optickými konstrukcemi: konečnými nebo nekonečně sdruženými konstrukcemi. V konečné optické konstrukci je světlo z bodu zaostřeno do jiného bodu pomocí několika optických prvků. V nekonečně konjugovaném designu je rozbíhavé světlo z bodu paralelní.
Cíle

Před zavedením objektivů s korekcí na nekonečno měly všechny mikroskopy pevnou délku tubusu. Mikroskopy, které nevyužívají optický systém s korekcí na nekonečno, mají specifikovanou délku tubusu – tedy nastavenou vzdálenost od nosiče objektivu, kde je objektiv připevněn, k bodu, kde je okulár v tubusu. Royal Microscopical Society standardizovala délku tubusu mikroskopu na 160 mm během devatenáctého století a tento standard byl akceptován více než 100 let.

Když se do světelné dráhy mikroskopu s pevnou délkou tubusu přidá optické příslušenství, jako je vertikální iluminátor nebo polarizační příslušenství, má nyní dokonale korigovaný optický systém efektivní délku tubusu větší než 160 mm. Aby se výrobci přizpůsobili změně délky tubusu, byli nuceni umístit do příslušenství další optické prvky, aby se obnovila délka tubusu 160 mm. To obvykle vedlo ke zvýšenému zvětšení a snížení světla.

Německý výrobce mikroskopů Reichert začal experimentovat s optickými systémy korigovanými na nekonečno ve 30. letech 20. století. Nekonečný optický systém se však stal běžným až v 80. letech 20. století.

Optické systémy Infinity umožňují zavádění pomocných komponent, jako jsou hranoly s diferenciálním interferenčním kontrastem (DIC), polarizátory a epifluorescenční iluminátory do paralelní optické dráhy mezi objektivem a tubusovou čočkou s pouze minimálním vlivem na korekce zaostření a aberace.

V nekonečně konjugovaném nebo na nekonečno korigovaném optickém designu je světlo ze zdroje umístěného v nekonečnu zaostřeno dolů do malého bodu. V objektivu je bod kontrolovaným objektem a nekonečno ukazuje směrem k okuláru nebo senzoru, pokud používáte kameru. Tento typ moderního designu využívá další tubusovou čočku mezi objektem a okulárem za účelem vytvoření obrazu. Ačkoli je tento návrh mnohem komplikovanější než jeho konečný konjugovaný protějšek, umožňuje zavedení optických komponent, jako jsou filtry, polarizátory a rozdělovače paprsků do optické dráhy. V důsledku toho lze ve složitých systémech provádět další analýzu obrazu a extrapolaci. Například přidání filtru mezi objektiv a tubusovou čočku umožňuje sledovat specifické vlnové délky světla nebo blokovat nežádoucí vlnové délky, které by jinak narušovaly nastavení. Aplikace fluorescenční mikroskopie využívají tento typ designu. Další výhodou použití nekonečně konjugovaného designu je možnost měnit zvětšení podle specifických potřeb aplikace. Protože zvětšení objektivu je poměr ohniskové vzdálenosti tubusové čočky
(fTube Lens) na ohniskovou vzdálenost objektivu (fObjective) (Rovnice 1), zvýšením nebo snížením ohniskové vzdálenosti tubusové čočky se změní zvětšení objektivu. Tubusová čočka je obvykle achromatická čočka s ohniskovou vzdáleností 200 mm, ale lze ji nahradit i jinou ohniskovou vzdáleností, čímž se přizpůsobí celkové zvětšení mikroskopického systému. Pokud je objektiv nekonečně konjugovaný, bude na těle objektivu umístěn symbol nekonečna.
1 mObjekt=fTube Lens/fObjective
Konečná konjugace a nekonečná konjugace


Čas odeslání: září 06-2022