Fragen zu unendlich Objektiv

[Nochnmikroskop]

Hallo,

bei den unendlich Objektiven ist der Strahlengang im Tubus parallel.
Kann man die Bildbreite resp. den Bilddurchmesser im Tubus berechnen?
Hängt das direkt mit dem Durchlass an der Frontlinse und dem Durchmesser der hintersten Linse zusammen? Dann könnte man das ja einfach messen.
Kennt jemand den Durchmesser der Frontlinse resp. den der Frontlinsenfassung bei einem 100x / nA 1,4?
Bei meinem 100x /1,25 ist der Durchmesser der Fassung der Frontlinse ca. 0,47 mm, ist das bei höherer nA dann größer?

Mich interessiert besonders die Bildbreite im Tubus von z.B. 100x / nA 1,4 und nA 0,95.
Bilder siehe:
https://www.univie.ac.at/mikroskopie/1_grundlagen/mikroskop/objektiv/7a_unendlich.htm
https://de.wikipedia.org/wiki/Objektiv_(Optik)#/media/Datei:Microscope_Objectives_by_ZEISS.jpg


neugierige Grüße, Frank

[Apochromat]

Hallo Frank,

meinst Du den Durchmesser des abgebildeten Objektfeldes im reellen Zwischenbild? Das hängt von der nutzbaren Sehfeldzahl der Okulare und der Objektivvergrößerung ab und ist von der n.A. unabhängig:

Abgebildeter Durchmesser des Objektfeldes im reellen Zwischenbild= Sehfeldzahl Okular/ Objektivvergrößerung

Habe ich z.B. ein Okular 10x/ 25 und ein Objektiv mit der Vergrößerung von 100x, beträgt der im reellen Zwischenbild abgebildete Objektfelddurchmesser 25 mm/ 100x= 0,25 mm= 250 µm.

Wenn Du die Strahlquerschnitte meinst, die aus dem Objektiv austreten, wird Dir das kein Hersteller verraten, da man dies normalerweise nicht zu wissen braucht als Nutzer der jeweiligen Unendlich-Optik.

LG
Michael

[Nochnmikroskop]

Hallo Michael,
danke für Deine Berechnung.
Aber ich würde schon gerne die bis zur Tubuslinse unverfälschte Bildbreite kennen, also nein, ich meine nicht das reelle Zwischenbild.

LG Frank

[Eckhard F. H.]

Hallo Michael,
meine Tubuslinse (Jena) hat einen Durchmesser von 14mm. Der freie Durchgang (Dm des parallelen Strahlenbündels) beträgt 12mm.
Gruß - EFH

[Nochnmikroskop]

Hallo Eckhard,
danke für Deine Messungen.

LG Frank

 

[reblaus]

Hallo Frank -

bei den Zeiss(W) Axios hat die Tubuslinse einen freien D von etwa 22 mm. Aber die Betrachtungen des sog. parallelen Strahlengangs gehen oft fälschlicherweise von einem parallelen zylinderförmigen Strahlenbündel aus, von dem man annimmt, dass es von der Tubuslinse gesammelt und projiziert wird. Häufig wird dann angenommen man könne den Strahlengang zwischen Objektiv und Tubuslinse beliebig verlängern, was nicht der Fall ist - das Bild beginnt relativ bald zu vignettieren, weil die Tubuslinse das sich verbreiternde Strahlenbündel nicht mehr zur Gänze erfasst.
Parallel verlaufen nur die Strahlen, die von einem einzelnen Bildpunkt ausgehen, das ganze Bild entsteht ja formal gesehen im Unendlichen und ist dort auch unendlich groß.
Im alten Forum gabs dazu bewegliche Grafiken von C. Linkenheld, die leider nicht mehr zugänglich sind.

Viele Grüße

Rolf

[Lupus]

Hallo,

Parallel verlaufen nur die Strahlen, die von einem einzelnen Bildpunkt ausgehen, das ganze Bild entsteht ja formal gesehen im Unendlichen und ist dort auch unendlich groß.

so ist es. Man muss sich nur vorstellen, dass die Tubuslinse die vom Objektiv bis zum Rand des Bildkreises im Okular verlaufenden Strahlen "durchlassen" muss. Und nachdem die Tubuslinse natürlich einen deutlichen Abstand vom Objektiv besitzt (sonst wäre dazwischen auch kein Zubehör montierbar), weitet sich bis zur Linse der Strahlenbündeldurchmesser und folglich der notwendige Tubuslinsendurchmesser entsprechend auf. Der Aufweitungswinkel entspricht dem Verhältnis Objektivbrennweite/abgebildeter Objektgröße.

Hubert

[Werner]

Die Theorie stimmt.
In der Praxis habe ich unbekannte Bündelabmessungen in Optiken mit Pergamentpapierstücken angeschaut. Die Optik wurde möglichst hell durchleuchtet oder im ganz Dunklen betrachtet (mit bereitliegender Taschenlampe). Im Tubus kann man einen langen Kupferdraht verwenden, der am Ende einen Haltering für das Papier angebogen bekommt. Es gibt/gab sogar transparentes Millimeterpapier, das dann zum Vermessen dienen kann.

Ein Extremfall war einmal ein werksseitig justagemäßig total verhumpstes FTIR-Mikroskop-Spektrometer, das keinerlei Lichtsignal durchließ. Die Nachjustage beim Kunden war erst möglich, nachdem ich mir ein funktionierendes Fahrer-IR-Sichtgerät aus einem Panzer (gabs mal zu Hauf bei Singer in Aachen) von Unendlich auf Nahbereich umjustierte und so das IR-Bündel sichtbar machen und ausrichten konnte.

Gruß - Werner

[Nochnmikroskop]

Hallo zusammen,

erst einmal danke für eure Rückmeldungen.

Wenn man an der Frontlinse eine Taschenlampe ansetzt, dann wird am anderen Ende der Lichtkegel größer. Soweit so klar. Dennoch muss doch irgendwo das Maximum an Auflösung "übertragen" werden. Das wird vermutlich dann die richtige Positionierung der Tubuslinse sein, wäre ja logisch.

Mein Gedanke dreht sich um den Ort der maximalste Auflösung eines Objektivs mit z.B. nA 1,4.
Die Frontlinsen geben wohl die maximale Auflösung vor, welche dann noch hinsichtlich späterer Abbildungleistung korrigiert / optimiert wird und das Objektiv in Richtung Tubuslinse verlässt. Ich denke, dass hier dann die eigentliche Auflösung als Herstellerangabe zu sehen ist.

Wo muss dann der Kamera-Sensor liegen, um alles einzufangen? Doch wohl in Höhe der Tubuslinse!!!???

Denkfehler?

Eine Berechnung gibt es dazu nicht, oder kennt das nur der Hersteller, wie Michael schon vermutet?

LG Frank

[Jürgen Boschert]

Hallo Frank,

eine Kamera braucht ein reelles Bild, um es auffangen zu können, d.h., es nutzt nichts, ein Unendlichobjektiv ohne Tubuslinse zu verwenden, da nur diese das virtuelle Bild des Objektives wieder in die reelle Welt zurückholt. Wenn der Sensor am Ort der Tubuslinse platziert wird, ergibt sich auf dem Sensor überhaupt kein oder ein sehr unscharfes Bild, wenn das Objektiv korrekt fokussiert ist. Man kann es natürlich umfokussieren -"ein Bild gibt´s immer"-, aber dann wird das Objektiv nicht mehr nach seiner Berechnung eingesetzt, mal ganz von den fehlenden Korrekturen durch die zugehörige Tubuslinse abgesehen.

[Eckhard F. H.]

...eine Kamera braucht ein reelles Bild, um es auffangen zu können, d.h., es nutzt nichts, ein Unendlichobjektiv ohne Tubuslinse zu verwenden, da nur diese das virtuelle Bild des Objektives wieder in die reelle Welt zurückholt. ...

Hallo Jürgen,
stimmt nicht. Zumindest ist die Aussage nicht exakt. Jedes Objektiv ist eine Sammellinse und jede Sammellinse erzeugt ein reelles Bild. Bevor ich meine Tubuslinse bekam, hatte ich etliche Tage mit einem ´unendlichen Objektiv´ mikroskopiert.
Gruß EFH

[Jürgen Boschert]

Hallo Eckhard,

das hatte ich ja in meinem Beitrag erwähnt und auch, warum es nicht gut ist.

[Nochnmikroskop]

Hallo Jürgen,

Das die Linsen nicht unnütz sind .... das Prinzip ist klar, danke.
Doch wieviel der max. Auflösung schluckt das, sowie die nachfolgenden Linsen im Okular.
Daher hätte ich gerne die aus dem Objektiv kommende Auflösung gewusst, bzw. gerne berechnet.

Es geht erst einmal um die Theorie.

Leider kann ich in Ermangelung eines derartigen Objektivs nichts messen.

LG Frank

[Jürgen Boschert]

Hallo Frank,

berechnen stelle ich mir einigermaßen schwierig vor, da die teilweise bewusst in der Objektivrechnung belassenen Restfehler, die durch die Tubuslinse ausgeglichen werden, von Hersteller zu Hersteller verschieden sind und als Betriebsgeheimnis betrachtet werden. Das müsste man konkret ausprobieren und messen. Auch ich kann das mangels entsprechender Objektive nicht. Darf man fragen, wozu Du das brauchst ?

[Nochnmikroskop]

Hallo Jürgen,
direkt "brauchen" tue ich es nicht. 

Auf neue Ideen kommt man manchmal durch Wissen oder besser Verstehen der alten Verhältnisse.

LG Frank