frage zur deckglasdicke in der optischen rechnung

Begonnen von smashIt, Juni 16, 2015, 00:05:16 VORMITTAG

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Lupus

Hallo,
ZitatAls extremes Beispiel :
Zeiss Objektiv alpha Plan-Apochromat 100x/1,57 Oil-HI DIC Korr M27 (D=0,165-0,175mm)

Hier wird sogar bei einer Immersion die Deckglasdicke einstellbar.
das Beispiel ist tatsächlich extrem, denn dieses Objektiv benötigt ein spezielles Immersionsöl, das einen deutlich höheren Brechungsindex hat als das Deckglas (1.66). Daher ist natürlich die Deckglasdicke  besonders kritisch! Und das hat nichts mit dem Unterschied in der Abbeschen Zahl bzw. Dispersion zwischen Deckglas und Öl (trotz gleichem Brechungsindex) zu tun.
Aber tatsächlich ist dieser Unterschied, wie von Peter beschrieben, der Grund für die einzuhaltende Deckglasdicke. Das wirkt sich natürlich nur bei Spitzenobjektiven mit perfekter Farbkorrektur aus, ein einfacher Achromat mit üblicherweise maximaler n.A. 1.25 ist auch nicht so korrigiert, dass ein Effekt deutlich sichtbar wäre.

Hubert

Lupus

Und mit nur etwas geringerer n.A. von 1.46 kommt man bei Zeiss bereits mit dem "normalen" Immersionsöl mit n=1.518 und Deckglasdicke 0.17 mm ohne zusätzlicher Dickenkorrektur aus. Ob sich der Einsatz des 100x/1.57 wirklich lohnt?

Hubert

JB

Zitat von: treinisch in Juni 16, 2015, 17:12:39 NACHMITTAGS
gibt es wirklich Objektive mit NA > 1,4 ?

Hallo Timm,

Ich dachte speziell an dieses: HCX PL APO 100x/1,46 Oil Corr
http://www.mikroskop-online.de/mikroskope/verkauf/durchlichtobjektive-leitz-leica-objektive/hcx-pl-apo-100x146-oil-corr-cs-oo010-018-d/

Oder auch
http://www.biotechniques.com/biomarket/newproducts/TIRF-microscopy-objectives/biotechniques-206472.html
TIFR ist eine sehr spezialisierte Technik, aber Objektive um die NA 1.45 sieht man schon manchmal in Laboren oder auf Ebay.

Beste Gruesse, Jon

Lupus

#18
Hallo,

ich habe einmal versucht, die Auswirkung des Brechzahlunterschiedes zwischen Deckglas und Immersionsöl schematisch grafisch darzustellen. In der Abbildung ist der Strahlverlauf für einen Objektpunkt durch das Deckglas (0.17 mm) und die Immersion bis zur ersten Objektivlinse für zwei numerische Aperturen (1.25 und 1.46) maßstäblich dargestellt. Die wellenlängenabhängigen Brechungsindizes für Glas und Öl entsprechen den Werten der Norm. Rechts neben dem Objektpunkt im großen bzw. kleinen Kreis ist dessen sich aus der Brechung ergebendes, virtuelles Bild für drei Wellenlängen für ein unkorrigiertes Objektiv erkennbar (nur zur Verdeutlichung - natürlich sind die Objektive immer korrigiert). Der Bildfehler durch den Deckglas-Immersion-Übergang ist für die höhere n.A. trotz des zahlenmäßig scheinbar relativ geringen Unterschiedes um den Faktor 10 größer als für die geringere n.A., sowohl die chromatische als auch die sphärische Aberration. Der Brechzahlindex e bezieht sich auf die grüne Linie 546 nm.



In der zweiten Abbildung ist analog der Bildfehler mit korrigiertem Objektiv für 0.17 mm Deckglasdicke, aber um 0.01 mm zu dünnem Glas dargestellt. Der Farbfehler (Bildpunktabstand für die rote und blaue Wellenlänge) liegt für die n.A. 1.25 mit etwa 0.12 µm unter der Auflösungsgrenze, ähnlich die sphärische Aberration, die etwa den Faktor 1.5 größer ist. Mit zunehmender n.A. steigt der Bildfehler durch die Brechzahlunterschiede zwischen Deckglas und Immersion aber drastisch, gleichzeitig steigen die Anforderungen wegen der höheren erzielbaren Auflösung und üblicherweise besseren Objektivkorrektur im Vergleich zu einem einfachen Achromaten 100x/1.25. Der dargestellte Farbfehler bezieht sich auf die Standardwellenlängen blau (F') 480 nm und rot (c') 644 nm. Die Abbildung ist aber nur schematisch, für einen einzelnen optischen Randstrahl, daraus lässt sich nicht die tatsächliche Abbildungsqualität ableiten!



Jedenfalls empfiehlt es sich danach auch nicht, ein antiquarisches halb verdunstetes Immersionsöl mit unsicherem Brechungsindex zu verwenden.  ;)

Hubert

wilfried48

Hallo Hubert,

gestern abend konnte ich deine Bilder noch sehen.

Aber seit deiner Änderung heute morgen sind sie weg  >:(

viele Grüsse
Wilfried
vorzugsweise per Du

Hobbymikroskope:
Zeiss Axiophot,  AL/DL/Ph/DIC/Epi-Fl
Zeiss Axiovert 35, DL/Ph/DIC/Epi-Fl
Zeiss Universal Pol,  AL/DL
Zeiss Stemi 2000 C
Nikon Labo-/Optiphot mit CF ELWD Objektiven

Sammlung Zeiss Mikroskope
https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=107.0

Lupus

Hallo Wilfried,

ich wollte die Bilder nur mit einer höheren Auflösung wegen der schlechten Linienauflösung einstellen. Hab aber momentan anscheinend Probleme mit Photobucket.

Hubert