Einsatz Deckgläser 0,08-0,12mm Dicke

[micropol]

Hallo Foristen !

Hat jemand praktische Erfahrung mit dem Einsatz extradünner Deckgläser bei Verwendung von Trockenobjektiven niedriger

Vergrößerung (10er,20er) und sehr hoher Apertur (0,4/0,7); 160er TL endlich.Dicke der extradünnen Deckgl. 0,08-0,12mm.

Betreffend Fotoaufnahmen hoher Qualität.Meiner Meinung nach gibts schon leichte Abbildungsprobleme deswegen bei dem 10er mit der hohen Apertur (Splan Apo 10) und 0,17mm Deckgläser.Danke.

Grüße micropol

[reblaus]

Hallo -

das Problem verstehe ich nicht ganz. Die Deckgläser sollen doch nicht möglichst dünn sein, sondern in der Dicke zum Objektiv passen? Wenn da 0,17 mm draufsteht gibt es mit einem 0,08 mm Deckglas nur eine Verschlechterung - es sei denn dass zwischen Deckglasunterseite und Objekt noch eine Lage Einbettungsmittel sitzt.
Der Deckglaskorrekturbereich von meinem PlanApo 40x/0,95 von 0,13-0,21 mm wäre für 0,08 mm deutlich zu gering.
Wenn ich damit Diatomeenpräparate betrachte (bei denen die Objekte ja meist am Deckglas anliegen), stelle ich beim Korrigieren der Deckglasdicke häufig fest, dass die üblichen preiswerten Deckgläser meist dünner sind als 0,17 mm. Allerdings kann das nützlich sein, wenn es sich um relativ dicke Objekte handelt, bei denen man Strukturen in tieferen Lagen maximal scharf haben will.
Also, wenn keine Deckglaskorrektur am Objektiv ist braucht man sich m.E. kaum komplizierte Gedanken zu machen

Viele Grüße

Rolf

[JB]

Hallo -,

Die Grenze, an der sich die Dicke des Deckglases auf die Bildqualitaet auswirkt kann relativ einfach berechnet werden, da die sphaerische Aberration nur von der NA abhaegt (Details finden sich im Beyer).

Abgelesen von den Graphiken bei Spinell und Loveland (1959) https://doi.org/10.1111/j.1365-2818.1959.tb04454.x  liegt nach dem strengsten Kriterium (Sterntest) die Deckglastoleranz (zulaessige Abweichung von 0.17 mm) bei:

NA 0.4: 0.06 mm
NA 0.7: 0.005 mm

nach dem Kriterium "gerade noch sichtbar auf Photos" bei:

NA 0.4: 0.1 mm
NA 0.7: 0.01 mm

Das SPlanApo 20/0.70 reagiert also sehr empfindlich. Das SPlanApo 10/0.40 ist hart an der Grenze mit den extra duennen Deckglaesern, meist kommt aber noch etwas Medium dazu um das auszugleichen.

Beste Gruesse,

Jon

[konsonant]

Hallo ,
Von sphärischen Aberrationen durch Planglas hatte ich nichts geahnt, danke für die Aufklärung.
Generell überlegt : die Austrittspupille oben am Deckglas ist kleiner als vom ungebrochenen Strahlenverlauf in gleicher Höhe und eben auch näher dran an der Frontlinse um von da aus den Aperturwinkel des Objektives zu nutzen. Gegenüber dem ungebrochenen Strahlengang ist da ein Knick, wobei dies für ein Objektiv , das nicht für Deckglas gerechnet sei, schlechter wäre. Zum Zweiten steigt die chromatische Aberration aber mit dem Brechungswinkel , also je mehr Knick desto mehr Farbzerlegung , weshalb eine hohe Apertur fehleranfälliger ist. Nun mag ja das Objektiv mit Deckglas gerechnet sein, aber gilt das für alle Wellenlängen ?, die chromatische Aberration beim Brechungsvorgang ist bei dünnerem Deckglas vermutlich kleiner. Es hilft aber alles nix, wenn es für Deckglas gerechnet ist. Aber ist es das wirklich ?
gruß konsonant

[Lupus]

Hallo,

es ist nicht ganz einfach, die Wirkung der sphärischen und der chromatischen Aberration der Deckglasdicke auf die bildseitige Auflösung zu beziehen da sie natürlich von Verhältnis optische Auflösung/Kamerapixelgröße abhängt. Und visuell erreicht man die Objektivauflösung bei hochaperturigen niedrigvergrößern Objektiven sowieso nur schwer, kaum jemand verwendet Okulare 20x - 25x.

Ich habe vor einiger Zeit den Effekt an Beispielen durchgerechnet (siehe Grafik). Oben wird der Fehler durch ein Standarddeckglas mit 0.17 mm mit der beugungsbedingten Auflösung des Objektives verglichen (schwarzer Kreis).
Unten die Wirkung von 0.02 mm Abweichung bei höheren NA.
Man sieht dass der Bereich um eine NA 0.65 sehr empfindlich bezüglich Deckglasdicke wird.

Hubert

[konsonant]

Danke Hubert ,
ich verstehe die Grafik so : oben ein Objektiv ohne Deckglaskorrektur wird durch ein Deckglas gestört, unten ein Objektiv mit Deckglaskorrektur wird durch ein falsche Deckglasdicke gestört. Richtig ?

Ist jetzt nur die Frage ob der Fehler in beiden Richtungen der Abweichung von der richtigen Deckglasdicke gleich ausfällt. Ergo : macht dünner den gleichen Fehler wie dicker ?  ich vermute, dünner ist nich so schlimm.
gruß konsonant

[Lupus]

Hallo konsonant,

Deine Interpretation ist richtig. Aber auch die untere Grafik würde für ein hochaperturiges Auflichtobjektiv ohne Deckglaskorrektur gelten, mit dem man in eine transparente Schicht hinein beobachtet.

Der Fehler ist nicht symmetrisch für die Frage ob das Deckglas dicker oder dünner als optimal ist, aber für kleine Dickenänderungen ist der Unterschied nicht relevant.

Der Ursprung ist die sphärische Aberration der Planplatte, und dieser Fehler (=Schnittweitenänderung) beträgt in erster Näherung für kleinere Dicken d * NA^2 * (n^2 - 1)/(2 * n^3), ist dann also linear von d abhängig. Aber quadratisch von der NA, daher der sprunghafte Anstieg. Und der Farbfehler entsteht durch den hinteren Faktor mit n aufgrund der Dispersion des Glases.

Hubert