Parametri cheie de performanță
Performanța unui obiectiv este definită de câteva specificații cheie:
1. Mărire: gradul în care mărește obiectul (de exemplu, 4x, 10x, 40x, 100x). Acesta este de obicei gravat pe butoi.
2. Diafragma numerică (NA): Aceasta este cea mai importantă specificație pentru determinarea rezoluției și luminozității. Este un număr adimensional (de exemplu, NA 0,25, NA 1,4) care definește conul de lumină pe care obiectivul îl poate accepta.
· Rezoluție: Distanța minimă dintre două puncte distincte este dată de limita Abbe: Rezoluție = λ / (2NA), unde λ este lungimea de undă a luminii. Un NA mai mare înseamnă o rezoluție mai bună (mai mică).
· Luminozitate: puterea de adunare a luminii crește odată cu pătratul NA. Un NA mai mare oferă o imagine mult mai luminoasă.
3. Distanța de lucru (WD): Distanța dintre lentila frontală a obiectivului și partea superioară a lamei (sau eșantionului) atunci când proba este focalizată. Obiectivele cu mărire mai mare au adesea o distanță de lucru foarte scurtă.
4. Adâncimea câmpului (DoF): adâncimea axială a probei care rămâne într-o focalizare acceptabilă la un moment dat. Obiectivele NA mai înalte au o adâncime de câmp mai mică.
5. Corecția aberației cromatice și sferice: gradul în care obiectivul corectează defectele optice care provoacă franjuri și neclarități de culoare. Acest lucru este indicat de marcaje gravate.
Tipuri de obiective bazate pe corecție
Obiectivele sunt clasificate după nivelul lor de corecție optică, un sistem standardizat în mare parte de normele germane DIN și JIS:
· Achromat (Acromatic): Cel mai comun și economic tip. Corectat pentru aberația cromatică pentru două culori (roșu și albastru) și aberația sferică pentru o culoare (verde). Potrivit pentru observarea de rutină.
· Plan Achromat: Corectează atât aberația cromatică, cât și curbura câmpului. „Plan” înseamnă că imaginea focalizată este plată pe întregul câmp vizual, nu curbată. Esențial pentru fotografie.
· Fluorit (semi-apocromat): Folosește fluorit sau alte elemente de sticlă cu dispersie redusă. Oferă o corecție superioară atât pentru aberația cromatică, cât și pentru cea sferică, în comparație cu acromații. Transmisie mai mare și rezoluție mai bună. Adesea marcat cu „FL” sau „Fluor”.
· Apocromat (Apo): Cel mai înalt nivel de corecție. Corectat pentru aberația cromatică pentru trei culori (roșu, verde, albastru) și aberația sferică pentru două culori. Au cea mai mare NA și rezoluție pentru o mărire dată și oferă cea mai bună calitate a imaginii. Sunt și cele mai scumpe. Marcat cu „Apo”.
· Obiective specializate: Includeți obiective de contrast de fază (pentru observarea probelor transparente, necolorate), obiective de imersie în apă și ulei (care folosesc medii de imersie pentru a obține NA mai mare >1,0) și obiective de distanță lungă de lucru (LWD).
Principiul imersiunii
Pentru a obține o deschidere numerică mai mare de 1,0 (limita teoretică pentru aer), un mediu de imersie (de exemplu, ulei de imersie) este plasat între lentila frontală a obiectivului și lamelă. Uleiul are un indice de refracție asemănător sticlei, care împiedică refracția luminii și permite ca un con de lumină mai larg să fie captat de obiectiv. Un obiectiv de imersie în ulei de 100x (de exemplu, NA 1.4) este un exemplu clasic.
Aplicații comune
Obiectivele optice sunt nucleul a numeroase instrumente:
· Microscopie: Sunt montate pe un nasier rotativ si sunt componenta definitorie a microscoapelor compuse (biologice, metalurgice, polarizante).
· Lentile camerei: În fotografie și cinematografie, obiectivul este întregul ansamblu de obiectiv în sine, proiectând o imagine direct pe senzor.
· Telescoape: obiectivul frontal mare (sau oglinda din telescoapele reflectoare) adună lumina de la obiecte îndepărtate.
· Spectrometre și alte sisteme optice: Folosit pentru a focaliza și a direcționa lumina către un grătar sau un detector.
Pe scurt, obiectivul optic este inima oricărui sistem de imagistică. Designul său este un compromis complex între mărire, rezoluție, contrast și planeitatea câmpului. Alegerea obiectivului determină în mod direct calitatea, claritatea și conținutul informațional al imaginii finale.
Contacteaza acum