Въведение в класификацията на микроскопските обективи
Класификация по предназначение
Приложенията на оптичните микроскопи грубо се разделят на две категории: „биологична употреба“ и „промишлена употреба“. Обективните лещи също могат да бъдат разделени на "биологични".
„Използвайте“ обектив и „промишлен“ обектив. При биологични приложения биологичните проби обикновено се поставят върху предметно стъкло и се покриват с покривно стъкло отгоре, за да се фиксира. Тъй като лещата на биологичния обектив трябва да наблюдава пробата през покривното стъкло, така че оптичната система е проектирана в съответствие с дебелината на покривното стъкло (обикновено 0.17 mm). В промишлени приложения наблюдението обикновено се извършва без покриване на образци като резени от метални минерали, полупроводникови пластини и електронни части. Следователно индустриалният обектив приема оптималния дизайн на оптичната система в състояние, в което няма покривно стъкло между предния край на обектива и образеца.
Класификация по метода на наблюдение
Бяха разработени различни методи за наблюдение в съответствие с приложението на оптичния микроскоп и също така бяха разработени специални обективи, съответстващи на тези методи за наблюдение. Обективните лещи могат да бъдат разделени според метода на наблюдение. Например „леща на обектив за отразяващо тъмно поле (с пръстеновиден път на осветяване около вътрешната леща)“, „леща на обектив за диференциална интерференция (намалява вътрешното изкривяване на лещата и оптимизира комбинацията от оптични характеристики с диференциал интерферентна призма)", "обективна леща за флуоресценция (подобрена пропускливост в близката ултравиолетова област)", "поляризираща обективна леща (вътрешното изкривяване на лещата е значително намалена)" и "фазова разлика на обектива (вградена фазова плоча)" и т.н.
Класифицирани по увеличение
Оптичните микроскопи имат множество обективни лещи, монтирани на устройство, наречено накрайник за нос. По този начин ниското увеличение може да се превключи на голямо увеличение само чрез завъртане на въртящата се леща на обектива и промяната на увеличението може лесно да се извърши. Следователно група обективни лещи с различни увеличения обикновено се инсталират на конвертора на обективните лещи. За тази цел гамата от обективни лещи се състои от обективи с ниско увеличение (5×, 10×), средно увеличение (20×, 50×) и голямо увеличение (100×). Сред тях, особено в продуктите с голямо увеличение, за да получим изображения с висока разделителна способност, ние въведохме течни потапящи се обективи, които са пълни със специални течности като синтетично масло и вода с висок индекс на пречупване между предния край на лещата на обектива и екземплярът. Освен това се предлагат обективни лещи със свръхниско увеличение (1,25×, 2,5×) и ултрависоко увеличение (150×) за специални цели.
Корекция на аберациите и класификация на лещи на обективи
Според класификацията (нивото) на корекция на хроматична аберация, според степента на корекция на аксиална хроматична аберация (надлъжна хроматична аберация), тя може да бъде разделена на три нива: ахроматично, полуапохроматично (флуорит) и апохроматично. Продуктовата гама също е сортирана от нормално ниво до високо ниво, с различни цени.
При корекция на аксиална хроматична аберация леща на обектив, която коригира два цвята на C линия (червено: 656,3 nm) и F линия (синьо: 486,1 nm), се нарича ахроматна леща (Achromat). Светлинните лъчи, различни от червено и синьо (обикновено лилавата g-линия: 435,8 nm), са фокусирани върху равнината, далеч от фокалната равнина, и тази g-линия се нарича спектър от втори ред. Лещата на обектива, чийто обхват на коригиране на хроматична аберация достига този спектър от втори ред, се нарича апохроматна леща (Apochromat). С други думи, апохроматната леща е обективна леща, която коригира аксиалната хроматична аберация за три цвята (C-линия, F-линия и g-линия). Фигурата по-долу показва разликата в корекцията на хроматичната аберация между ахромат и апохромат по отношение на вълновата аберация. Както може да се види от тази фигура, апохроматът може да коригира хроматичната аберация в по-широк диапазон от дължини на вълните от ахромата.
Сравнение на корекцията на хроматичните аберации (ахромати и апохромати)
От друга страна, степента на корекция на хроматичната аберация на спектъра от втори ред (g-линия) се задава в средата на ахроматната леща и апохроматната леща, която се нарича полуахроматна леща (или флуорит).
При проектирането на оптичната система на обектива на микроскопа, най-общо казано, колкото по-голяма е NA или колкото по-голямо е увеличението, толкова по-трудно е да се коригира аксиалната хроматична аберация на спектъра от втори ред. Не само това, но е и по-трудно, тъй като трябва да се коригират различни аберации, различни от аксиалната хроматична аберация и синусоидалните условия. Поради тази причина, колкото по-голямо е увеличението на апохроматичния обектив, толкова повече лещи за коригиране на аберациите са необходими, а някои обективи дори използват повече от 15 лещи. За да се коригира точно спектърът от втори ред, е ефективно да се използва "ненормално дисперсионно стъкло" с по-малка дисперсия на спектъра от втори ред за по-силната изпъкнала леща в групата на лещите. Представителят на това необичайно дисперсионно стъкло е флуоритът (CaF2). Въпреки че флуоритът е труден за обработка, той се използва за апохроматни лещи от дълго време. Новоразработеното оптично стъкло с аномална дисперсия, много близка до тази на флуорита, има подобрена обработваемост и постепенно измества флуорита като основен поток.
Класификация чрез корекция на кривината на полето При използването на микроскопи, фотозаснемането и снимането с телевизионни камери стават все по-често срещани и има все повече изисквания за резки изображения в пълно поле. Ето защо плановите лещи на обектива, които могат точно да коригират кривината на полето, постепенно се превърнаха в масови. Когато се коригира кривината на полето, е необходимо да се проектира кривината на Питсбърг (Пецвал) на оптичната система да бъде 0 и колкото по-голямо е увеличението на лещата на обектива, толкова по-трудно е да се коригира (трудно съществува съвместно с други различни корекции на аберации). В коригираната леща на обектива предната група лещи има силно вдлъбната форма, а съставът на задната група лещи също е силно вдлъбнат, което е характеристика на типа леща.
