Uvod u klasifikaciju mikroskopskih objektiva
Klasifikacija prema namjeni
Primjene optičkih mikroskopa grubo se dijele u dvije kategorije: "biološka uporaba" i "industrijska uporaba". Objektivne leće također se mogu podijeliti na "biološke".
"Uporabna" leća objektiva i "industrijska" leća objektiva. U biološkim primjenama, biološki se uzorci općenito stavljaju na stakalce i prekrivaju pokrovnim staklom odozgo kako bi se fiksirali. Budući da leća biološkog objektiva treba promatrati uzorak kroz pokrovno staklo, optički sustav je dizajniran uzimajući u obzir debljinu pokrovnog stakla (općenito 0.17 mm). U industrijskim primjenama, promatranje se općenito izvodi bez pokrivanja uzoraka kao što su kriške metalnih minerala, poluvodičke pločice i elektronički dijelovi. Stoga, industrijska leća objektiva usvaja optimalni dizajn optičkog sustava u stanju u kojem nema pokrovnog stakla između prednjeg kraja leće objektiva i uzorka.
Klasifikacija prema metodi promatranja
Razvijene su različite metode promatranja u skladu s primjenom optičkog mikroskopa, a razvijeni su i namjenski objektivi koji odgovaraju tim metodama promatranja. Objektivne leće možemo podijeliti prema načinu promatranja. Na primjer, "objektivna leća za reflektirajuće tamno polje (s prstenastim putem osvjetljenja oko unutarnje leće)", "objektivna leća za diferencijalnu interferenciju (smanjuje unutarnje izobličenje leće i optimizira kombinaciju optičkih karakteristika s diferencijalnom interferencijska prizma)", "objektivna leća za fluorescenciju (poboljšana propusnost u području bliskom ultraljubičastom)", "polarizacijska leća objektiva (unutarnje izobličenje leće znatno je smanjeno)", i "fazna razlika objektiva (ugrađena fazna ploča)" itd.
Klasificirano prema povećanju
Optički mikroskopi imaju višestruke leće objektiva postavljene na uređaj koji se naziva nosni nastavak. Na ovaj način, malo povećanje može se prebaciti na veliko povećanje samo okretanjem rotirajuće leće objektiva, a promjena povećanja može se lako izvršiti. Stoga se na pretvarač objektiva općenito ugrađuje grupa leća objektiva s različitim povećanjima. U tu svrhu, linija objektiva sastoji se od objektiva malog povećanja (5×, 10×), srednjeg povećanja (20×, 50×) i velikog povećanja (100×). Među njima, posebno u proizvodima s velikim povećanjem, kako bismo dobili sliku visoke razlučivosti, uveli smo objektive za uranjanje u tekućinu koji su napunjeni posebnim tekućinama kao što su sintetičko ulje i voda s visokim indeksom loma između prednjeg kraja leće objektiva i primjerak. Osim toga, dostupne su i leće objektiva ultraniskog povećanja (1,25×, 2,5×) i ultravisokog povećanja (150×) za posebne namjene.
Korekcija aberacije i klasifikacija leća objektiva
Prema klasifikaciji (razini) korekcije kromatske aberacije, prema stupnju korekcije aksijalne kromatske aberacije (uzdužne kromatske aberacije), može se podijeliti na tri razine: akromatsku, poluapokromatsku (fluorit) i apokromatsku. Ponuda proizvoda također je sortirana od normalne do visoke razine, s različitim cijenama.
U korekciji aksijalne kromatske aberacije, leća objektiva koja ispravlja dvije boje linije C (crvena: 656,3 nm) i linije F (plava: 486,1 nm) naziva se akromatska leća (Achromat). Svjetlosne zrake osim crvene i plave (općenito ljubičasta g-linija: 435,8 nm) fokusirane su na ravninu udaljenu od žarišne ravnine, a ta se g-linija naziva spektrom drugog reda. Leća objektiva čiji raspon korekcije kromatske aberacije doseže ovaj spektar drugog reda naziva se apokromatska leća (Apochromat). Drugim riječima, apokromatska leća je objektivna leća koja ispravlja aksijalnu kromatsku aberaciju za tri boje (C-linija, F-linija i g-linija). Donja slika prikazuje razliku u korekciji kromatske aberacije između akromata i apokromata u smislu valne aberacije. Kao što se može vidjeti na ovoj slici, apokromat može ispraviti kromatsku aberaciju u širem rasponu valnih duljina nego akromat.
Usporedba korekcije kromatske aberacije (akromati i apokromati)
S druge strane, stupanj korekcije kromatske aberacije spektra drugog reda (g-linija) postavljen je u sredini akromatske leće i apokromatske leće, koja se naziva poluakromatska leća (ili fluorit).
U dizajnu optičkog sustava objektiva mikroskopa, općenito govoreći, što je veći NA ili što je veće povećanje, to je teže ispraviti aksijalnu kromatsku aberaciju spektra drugog reda. I ne samo to, nego je i teže jer se moraju ispraviti različite aberacije osim aksijalne kromatske aberacije i sinusoidnih uvjeta. Iz tog razloga, što je veće povećanje apokromatske leće objektiva, potrebno je više leća za korekciju aberacija, a neke leće čak koriste više od 15 leća. Kako bi se točno ispravio spektar drugog reda, učinkovito je koristiti "staklo abnormalne disperzije" s manjom disperzijom spektra drugog reda za jaču konveksnu leću u skupini leća. Predstavnik ovog abnormalnog disperzijskog stakla je fluorit (CaF2). Iako je fluorit teško obraditi, već se dugo koristi za apokromatske leće. Novorazvijeno optičko staklo s anomalnom disperzijom vrlo bliskom disperziji fluorita ima poboljšanu obradivost i postupno je zamijenilo fluorit kao glavni tok.
Klasifikacija prema korekciji zakrivljenosti polja U uporabi mikroskopa, foto snimanje i snimanje TV kamerama postaje sve više i više, a sve je više zahtjeva za oštrim slikama punog polja. Stoga su planske leće objektiva koje mogu točno ispraviti zakrivljenost polja postupno postale uobičajene. Prilikom ispravljanja zakrivljenosti polja, potrebno je projektirati Pittsburgh (Petzval) zakrivljenost optičkog sustava na 0, a što je veće povećanje objektiva, to ju je teže ispraviti (teško koegzistirati s druge razne korekcije aberacija). Kod korigirane leće objektiva, prednja leća ima izrazito konkavan oblik, a sastav stražnje leće također je jako konkavan, što je karakteristika tipa leće.
