Ποια είναι η διαφορά μεταξύ πεπερασμένου και άπειρου οπτικού συστήματος;

Οι στόχοι επιτρέπουν στα μικροσκόπια να παρέχουν μεγεθυμένες, πραγματικές εικόνες και είναι, ίσως, το πιο περίπλοκο συστατικό σε ένα σύστημα μικροσκοπίου λόγω του σχεδιασμού πολλών στοιχείων τους. Οι στόχοι είναι διαθέσιμοι με μεγεθύνσεις που κυμαίνονται από 2Χ – 100Χ. Ταξινομούνται σε δύο κύριες κατηγορίες: τον παραδοσιακό διαθλαστικό τύπο και τον ανακλαστικό. Οι στόχοι χρησιμοποιούνται κυρίως με δύο οπτικά σχέδια: πεπερασμένα ή άπειρα συζυγή σχέδια. Σε έναν πεπερασμένο οπτικό σχεδιασμό, το φως από ένα σημείο εστιάζεται σε άλλο σημείο με τη βοήθεια μερικών οπτικών στοιχείων. Σε ένα άπειρο συζευγμένο σχέδιο, το αποκλίνον φως από ένα σημείο γίνεται παράλληλα.
Στόχοι

Πριν εισαχθούν οι διορθωμένοι στόχοι στο άπειρο, όλα τα μικροσκόπια είχαν σταθερό μήκος σωλήνα. Τα μικροσκόπια που δεν χρησιμοποιούν ένα διορθωμένο οπτικό σύστημα στο άπειρο έχουν καθορισμένο μήκος σωλήνα – δηλαδή μια καθορισμένη απόσταση από τη μύτη όπου ο αντικειμενικός φακός είναι προσαρτημένος στο σημείο όπου ο οφθαλμός κάθεται στον οφθαλμικό σωλήνα. Η Royal Microscopical Society τυποποίησε το μήκος σωλήνα μικροσκοπίου στα 160 mm κατά τη διάρκεια του δέκατου ένατου αιώνα και αυτό το πρότυπο ήταν αποδεκτό για περισσότερα από 100 χρόνια.

Όταν προστίθενται οπτικά εξαρτήματα, όπως ένας κατακόρυφος φωτισμός ή ένα εξάρτημα πόλωσης, στη διαδρομή φωτός ενός μικροσκοπίου σταθερού μήκους σωλήνα, το κάποτε τέλεια διορθωμένο οπτικό σύστημα έχει τώρα ένα πραγματικό μήκος σωλήνα μεγαλύτερο από 160 mm. Προκειμένου να προσαρμοστούν για την αλλαγή στο μήκος του σωλήνα, οι κατασκευαστές αναγκάστηκαν να τοποθετήσουν πρόσθετα οπτικά στοιχεία στα εξαρτήματα προκειμένου να αποκατασταθεί το μήκος του σωλήνα των 160 mm. Αυτό συνήθως είχε ως αποτέλεσμα αυξημένη μεγέθυνση και μειωμένο φως.

Ο Γερμανός κατασκευαστής μικροσκοπίων Reichert άρχισε να πειραματίζεται με διορθωμένα οπτικά συστήματα στο άπειρο τη δεκαετία του 1930. Ωστόσο, το άπειρο οπτικό σύστημα δεν έγινε κοινός τόπος μέχρι τη δεκαετία του 1980.

Τα οπτικά συστήματα Infinity επιτρέπουν την εισαγωγή βοηθητικών στοιχείων, όπως πρίσματα αντίθεσης διαφορικής παρεμβολής (DIC), πολωτές και φωτιστές επιφθορισμού, στην παράλληλη οπτική διαδρομή μεταξύ του αντικειμενικού και του φακού σωλήνα με ελάχιστη μόνο επίδραση στις διορθώσεις εστίασης και εκτροπής.

Σε ένα άπειρο συζυγές ή διορθωμένο άπειρο, οπτικό σχέδιο, το φως από μια πηγή που βρίσκεται στο άπειρο εστιάζεται σε ένα μικρό σημείο. Σε έναν αντικειμενικό φακό, το σημείο είναι το αντικείμενο που επιθεωρείται και το άπειρο δείχνει προς τον προσοφθάλμιο φακό ή τον αισθητήρα εάν χρησιμοποιείται κάμερα. Αυτός ο τύπος μοντέρνου σχεδιασμού χρησιμοποιεί έναν πρόσθετο φακό σωλήνα μεταξύ του αντικειμένου και του προσοφθάλμιου φακού για να παράγει μια εικόνα. Αν και αυτός ο σχεδιασμός είναι πολύ πιο περίπλοκος από το πεπερασμένο συζυγές αντίστοιχο, επιτρέπει την εισαγωγή οπτικών στοιχείων όπως φίλτρα, πολωτές και διαχωριστές δέσμης στην οπτική διαδρομή. Ως αποτέλεσμα, μπορεί να πραγματοποιηθεί πρόσθετη ανάλυση και παρέκταση εικόνας σε πολύπλοκα συστήματα. Για παράδειγμα, η προσθήκη ενός φίλτρου μεταξύ του αντικειμενικού φακού και του φακού σωλήνα επιτρέπει σε κάποιον να βλέπει συγκεκριμένα μήκη κύματος φωτός ή να μπλοκάρει ανεπιθύμητα μήκη κύματος που διαφορετικά θα παρεμπόδιζαν τη ρύθμιση. Οι εφαρμογές μικροσκοπίας φθορισμού χρησιμοποιούν αυτόν τον τύπο σχεδίασης. Ένα άλλο πλεονέκτημα της χρήσης ενός άπειρου συζυγούς σχεδίου είναι η δυνατότητα μεταβολής της μεγέθυνσης σύμφωνα με τις συγκεκριμένες ανάγκες της εφαρμογής. Δεδομένου ότι η αντικειμενική μεγέθυνση είναι ο λόγος της εστιακής απόστασης του φακού του σωλήνα
(fTube Lens) στην αντικειμενική εστιακή απόσταση (fObjective) (Εξίσωση 1), η αύξηση ή η μείωση της εστιακής απόστασης του φακού σωλήνα αλλάζει τη μεγέθυνση του αντικειμένου. Συνήθως, ο φακός σωλήνα είναι ένας αχρωματικός φακός με εστιακή απόσταση 200 mm, αλλά μπορούν να αντικατασταθούν και άλλες εστιακές αποστάσεις, προσαρμόζοντας έτσι τη συνολική μεγέθυνση ενός συστήματος μικροσκοπίου. Εάν ένας στόχος είναι άπειρος συζυγής, θα υπάρχει ένα σύμβολο απείρου που βρίσκεται στο σώμα του αντικειμενικού.
1 mObjective=fTube Lens/fObjective
Πεπερασμένο συζυγές και άπειρο συζυγές


Ώρα δημοσίευσης: Σεπ-06-2022