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Objektmikrometer

Begonnen von Eckhard F. H., März 13, 2020, 10:22:23 VORMITTAG

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Lupus

Hallo,

der Einfluss des Deckglases an der Bildschärfe ist ja schon an anderer Stelle mehrfach diskutiert worden und bekannt, speziell bei hoher NA. Da verhält es sich natürlich beim Objektmikrometer nicht anders.

Eine Maßstabsänderung durch eine plane Glasschicht (oder Immersionsschicht) erfolgt jedoch nicht, das Bild hat die gleiche Größe. Vereinfacht gesagt liegt das daran, dass das divergente Strahlenbündel, das von jedem Objektpunkt ausgeht, im Deckglas durch die Brechung zwar in einem flacheren Winkel zur optischen Achse verläuft, aber dabei auch eine längere Wegstrecke im dichteren Medium Glas überwinden muss. Das gleicht sich genau aus, jedes Strahlenbündel trifft wieder an gleicher Stelle und mit gleichem Winkel auf das Objektiv - die für den Abbildungsmaßstab entscheidende Perspektive bleibt erhalten.
Die abweichende (subjektive) Fokussierung durch die anfangs beschriebene Bildunschärfe kann jedoch eine geringe Maßstabsänderung bewirken, das wurde in einem anderen Beitrag schon erwähnt. Das ist aber nur für kalibrierte Maßstäbe interessant.

Hubert

beamish

Danke Hubert, das beruhigt mich.

Grüße
Martin
Zeiss RA mit Trinotubus 0/100
No-Name China-Stereomikroskop mit Trinotubus
beide mit Canon EOS 500D

peter-h

Liebe Mikrometerfreunde,

nur mal als Denkanstoß zu sehen. Die kleine Grafik hilft vielleicht bei der Fragestellung.
Ich habe absichtlich nicht bis zum bitteren Ende gerechnet. Nun dürfen Mathematiker, Physiker und sonstige Wissenschaftler meine Zeichnung begutachten  ;D

Sonntagsgrüße
Peter

Lupus

Hallo Peter,

die Skizze ist nicht auf die Realität übertragbar, da im Fall mit Deckglas der Abstand zwischen Objektiv und Objekt größer sein muss um ein fokussiertes Bild durch das Objektiv zu erhalten.

Hubert

peter-h

Hallo Hubert,

bitte Deine Rechnung !

Peter

Lupus

Hallo Peter,

dazu muss man zunächst einmal nicht rechnen, denn eine Bedingung ist dass auf der Bildseite des Objektives die Strahlen sich wieder in der gleichen Entfernung schneiden, schließlich ist die Tubuslänge unveränderlich definiert. Man wird also immer so fokussieren dass der Abstand Objektiv - Objekt dazu passt, und das bedeutet nichts anderes als dass im Fall mit Deckglas der Abstand größer sein muss, so wie von mir im vorangegangenen Beitrag beschrieben.

Hubert

Stuessi

Hallo,

ich habe ein Vergleichsbild mit Durchlicht am Ergolux gemacht.
Die Zahlen geben die Strichstärke in µm an.
Das Auflicht-Objektiv ist für Beobachtung ohne Deckglas berechnet.

Herzliche Grüße,
Rolf

Stuessi

Hallo,

ein Vergleich mit einem Leitz 4mm APO 40x/0,95

Viele Grüße,
Rolf

peter-h

Hallo Rolf,

nach Deinem 2. Test mit dem Durchlichtobjektiv stimmt meine Betrachtung doch. Mit Deckglas gibt es eine geringfügige Vergrößerung der Darstellung. Nur ein Objektiv mit telezentrischem System würde keine Veränderung sehen, da die Zentralstrahlen senkrecht zur Objekt Oberfläche verlaufen.

Gruß
Peter

konsonant

#24
hallo
Man hätte noch dabeischreiben können, ob das Objektiv mit oder ohne Deckglasbedingung ist.
Wie es aussieht ist das Auflichtobjektiv(oberes Bild) besser ohne Deckglas, aber die Skala ist nicht anders abgebildet. Das Objektiv mit Deckglasdickenkorrektur (unten) ist weniger empfindlich aber hier ist auch die Skala ohne Deckglas anders. Ob das nur die spektrale Mißweisung ist ? Welche Größe das Sehfeld auf dem Sensor hat, also ob es relevant ist, ist unklar. Das Objektfeld ist ersichtlich ein kleines  (Nachtrag: beim 40x ist das Objektfeld ca 0,1mm groß), erstaunlicherweise ist das 40xBild kleiner als das 50xBild. Danke für die Vergleichsbilder, ich nehme an es wurden dafür etliche Objektive in die Hand genommen um die extremsten Beispiele zu finden.
gruß conso
schreibrecht unbegrenzt gesperrt. danke dem zuspruch. https://www.fip.fr/

Jürgen Boschert

Ach Konso,

einfach mal die Beiträge lesen, sthet alles drin.

Gruß !

JB
Beste Grüße !

JB

Lupus

Hallo Peter,

vielleicht reden wir etwas aneinander vorbei. Deine Skizze beschreibt den Bildfehler einer 0.17 mm dicken Glasplatte für einen bestimmten Einfallswinkel. Diese Abweichung nimmt mit zunehmender NA stark zu, das ist der bekannte Grund für die Bildunschärfe bei falscher Deckglasdiche ("sphärische Aberration" einer planen Platte). Die dadurch entstehende objektseitige Schnittweitendifferenz kann bei einer NA von 0.85 bei 0.17 mm Deckglasdicke etwa 0.015 mm erreichen. Ich habe mit meiner Bemerkung zur Skizze gemeint, dass sie nicht die Abbildung des Bildfehlers durch das Objektiv darstellt.

Und zu letzterem hatte ich bereits beschrieben, dass bei seinem Auftreten je nach subjektiver Fokussierung - also Einstellung des Objektiv-Objektabstandes - eine Abbildungsmaßstabänderung eintreten kann. Und das natürlich in Abhängigkeit der jeweiligenTelezentrie des Objektives. Aber daher kann man gerade keine konkrete Angabe des Maßstabfehlers machen da er von der Ojektivkonstruktion abhängig ist. Die relative Abweichung ist aber wegen der "Teiltelezentrie" üblicher Mikroskopobjektive in der Praxis gering.

Hubert

peter-h

Hallo Hubert,

ich denke wir sind uns einig, dass die Abweichungen 1. sehr klein sind und 2. von der Objektivkonstruktion abhängen. Und da wir sicher alle keine geeichten Mikrometer von der PTB haben, wissen wir sowieso nicht mit welchen Toleranzen unsere Mikrometer behaftet sind.

In diesem Sinn, schöne Grüße
Peter