NA : Mal wieder geometrisch-optisch

[hinrich husemann]

Hallo Aperturfreunde,

Quasi "sebstinduziert" durch mein vorangegangenes Posting "Mal wieder etwas ABBE" habe ich  - erfolgreich - in den Schränken nach meinem alten Apertometer gekramt, das ich vor 6 Jahren für einen einschlägigen MK-Artikel (MK 94, Heft 5, 2005) selbst "improvisiert" hatte. Natürlich habe ich wieder damit gespielt und zum Vergleich wieder auf die selben Objektive angewandt (mit Ausnahme der Immersion, die "geht damit nicht"). Vielleicht interessiert sich ja jemand dafür.
Abb. 1 zeigt das "corpus delicti" (mit Hilfsmikro), Abb.2 Selbiges in "Arbeitsgrundstellung".
u ist der zu bestimmende Aperturwinkel; r der Radius der halbkreisförmigen Skala; X der zu messende Skalenwert. Es gilt u / 180°  =  x / 3,141 r.
Hier:  r = 28,6mm (gemessen nach bestem Wissen und Gewissen). Eigentliche Messgröße ist X (in mm!). Damit gilt u = (2,00 * X)°. Da der Brechungsindex von Luft praktisch gleich 1 (integer) gesetzt werden kann (genauer: n(Luft) = 1,0003): NA = sin u .

Prozedere: Methode 1: Apertometer-Skala genügend hell(!) beleuchten. Fokussieren des Mikroskops auf ein kleines Hilfsobjekt auf der Unterseite des Apertometer-Deckgläschens. Okular ersetzen durch einen engen Diopter, bequemer durch ein Hilfsmikroskop (dessen Aperturblende u.U. noch etwas verengen); dadurch die hintere Brennebene des Objektivs beobachten. Man sieht einen durch den Rand von dessen Aperturblende scharf begrenzten Ausschnitt der Skala. Diese zentrieren und X als halben Blendendurchmesser in mm ablesen. Berechnen: NA = sin(2,00 * X).
Methode 2: Da Strahlengänge umkehrbar sind, kann man bei gleicher Anordnung auch von oben kräftig(!) durchleuchten und auf der Skala am so erhaltenen, scharf begrenzten Leuchtkreis X ablesen.
In den Abb. 3 bis 6 sind für die genannten Objektive jeweils die Ergebnisse beider Methoden übereinander abgebildet.
Die Ergebnisse unterscheiden sich im Rahmen der hier möglichen Messgenauigkeit wohl nicht signifikant von denen der Abbe-Methode.



  Abb. 1

  Abb. 2


  Abb. 3a    X = 6,0 , u = 12,0° ,  sin u = 0,208
Abb. 3b


 Abb. 4a   X = 11,95 , u = 23,9° , sin u = 0,405
  Abb. 4b


  Abb. 5a   X = 21,5 , u = 43,0° ,  sin u = 0,682
  Abb. 5b


  Abb. 6a   X = 35 , u = 70° , sin u = 0,940
  Abb. 6b

Hoffentlich ist es nicht zu lang geworden.
Freundliche, weitaperturige Mikrogrüsse
H. Husemann