Die Leitz Tubuslängen - Frage 160 vs 170 mm

[purkinje]

Einige Fakten zum Thema:

• Kann ich an einem alten Leitz Mikroskop (170mm Tubuslänge) neuere Leitz Objektive verwenden? Oder umgekehrt?
• Kann ich an einem alten Leitz Mikroskop (170mm Tubuslänge) oder älterem Leitz Mikroskop (160mm Tubuslänge) Objektive anderer Hersteller verwenden?

Zu 1.
Solange der Typ des Leitz Mikroskops mit Endlichoptik (160 bzw 170 mm Tubuslange) zu den verwendeten Leitz-Okularen passt (s.u), gibt es bei Objektiven ≥16:1 für die jeweils andere Tubuslänge kein Problem.
Bei Objektiven <16:1 stimmt die Parfokalität nicht exakt, aber ansonsten funktionieren diese auch (s. S.2 Punkt 3 im Leitz 160 mm Memo)

Zur Erinnerung
Leitz Okulare mit Angabe der Sehfeldzahl zB "12,5x /18" für 160mm TL
Leitz Okulare ohne Angabe der Sehfeldzahl zB "12,5x"  für 170mm TL

Die schöne Übersicht zu den Tubuslängen von Jon (hier) hatte ich mal modifiziert bzw um den Fall 160mm Objektive am 170mm Tubuslängen-Gerät mit 170mm Okularen (Fall 7) erweitert:



Die Änderung der Maßstabszahl des Objektivs ∆M_ob beträgt nach
∆M_ob = ∆t / f'_ob
∆t: Tubuslängendifferenz; f'_ob: objektseitige Objektivbrennweite

∆M_obbei ∆t=2mm und einem Objektiv 10:1 (f'_ob= 16,2mm)= 0,12 und einem Objektiv 63:1 (f'_ob= 2,9mm) = 0,69
also bei unserem Beispiel von 2mm Differenz ändert sich die Vergrößerung um nur etwa 1% !

Die Änderung der Objektebene ∆O_e beträgt nach
∆O_e = (f_ob x ∆t) / (f'_ob x M_ob²)
bei Trockenobjektiven sind die beiden Objektivbrennweiten identisch, daher gilt
∆Oe = ∆t / M_ob²
∆t: Tubuslängendifferenz; f_ob: bildseitige Objektivbrennweite; f'_ob: objektseitige Objektivbrennweite; M_ob: Maßstabszahl des Objektivs

O_e bei ∆t=2mm, einem Objektiv 10:1 = 20µm und einem Objektiv 63:1 = 0,5µm. Setzt man dies ins Verhältnis zu den freien Arbeitsabständen von 6800µm bzw. 150µm ergeben sich Abweichungen von nur 0,3% !

Eine Abweichung von 2mm wird auch hier für Trockenobjektive bis n.A 0,81 und Immersionsobjektiven bis n.A 1,39 für tolerabel gehalten:
(modifiziert nach B. M. Spinell, R. P. Loveland:  Optics of the object space in microscopy, Journal of the Royal Microscopical Society Vol 79 (1), S. 59-80, 1959). Weiteres HIER



zu 2.
Und hier noch eine Übersicht über die Verhältnisse bei den verschiedenen Herstellern alter Endlichoptik (modifiziert n. Mikrofibel, S. 55).
Beim Mischen von Optik verschiedener Hersteller muss natürlich auch berücksichtigt werden, dass bestimmte Okulare auch Bildfehler bestimmter Objektive auszugleichen vermögen und manche eben nicht (vgl hierzu z.B. Die richtige Objektiv-Okular Kombination von Rolf Vossen u.a.).
Vor allem die höheraperturigen Plan-, Apo- und Planapochromat-Objektive können bei Tubuslängenabweichungen empfindlicher reagieren. Hier hilft nur ausprobieren und ggf. Testobjekte im Vergleich zu fotografieren, da unser Auge und Gehirn geringere Abweichungen ausgleichen kann. Dies führt dann aber bei nicht zueinander passenden Optiken zur schnelleren Ermüdung der Augen beim mikroskopieren.



Weiteres findet sich hierzu in Klaus Henkels Mikrofibel und in Gerhard Gökes  Umrüstung von Mikroskopen mit fremden Bauteilen.

Beste Grüße Stefan

[Geo]

Hallo Stefan,
danke für die Übersicht zu den Tubuslängen.
Nachdem ich für mein altes Humboldt (TL 170) bessere Objektive mit geringer Vergrößerung suchte habe ich 2 Zeiss mit 2,5x und 10x (TL 160) beschafft und getestet. Trotz der TL-Differenz liefern die Zeisse ein gutes Bild und sind auch parfokal. Da tauchte die Frage auf, wieviel besser die Bildqualität wohl wäre, wenn man noch die TL auf korrekte 160mm bringen würde. Anstatt den Tubus gleich um 1cm zu kürzen habe ich mich entschlossen ein simples Testgerät zu basteln. In Anlehnung an das schon mal vorgestellte "Meccanolux" entstand das "Märklinoflex", das Gerät für alle, die mit Tubus-, Objektiv- und Okularabgleichlängen praktisch experimentieren wollen. Mit dem ausziehbaren Tubusrohr lassen sich TL von 140 bis ca. 200mm einstellen. Mit der linken (weißen) Skala kann die Objektivabgleichlänge eingestellt werden. Ohne Okular kann das Zwischenbild auf eine auf das Tubusrohr aufgelegte Mattscheibe projiziert werden. So können auch unbekannte Objektive/Okulare getestet werden. Das Ergebnis für die Zeisse am Humboldt war, dass die mit TL 160 kein (mit dem Auge) erkennbar besseres Bild liefern. Da ich noch einen alten Ersatztubus vorrätig hatte, habe ich den trotzdem gekürzt und das Ergebnis war dasselbe.

Viele Grüße
Georg

[purkinje]

Hallo Georg,
dagegen kommt mein "Bricolux", ein modifiziertes schwarzes Leitz Laborlux ja farblich eintönig dagegen her  .
Ich habe oben noch eine Tabelle nach Klaus Henkels Mikrofibel nachgetragen in der auch die Hersteller verglichen werden. Wenn Du das ansiehst erkennst Du, dass die Unterschiede bei Objektauflage-Zwischenbildebene bei einigen Herstellern nicht allzu groß sind.
Meist entdeckt man die Dysharmonien auch erst bei höheren und Höchstvergrößerungen, auch hier spielen die verwendeten Okular/Objektivpaarungen eine deutlich größere Rolle als die Frage 160 oder 170mm TL.
Beste Grüße Stefan 

[purkinje]

Da heute Zeit gehabt, den obigen Beitrag noch um Berechnungen und Referenzen erweitert. Ich hoffe er kann bei diesen Dauerbrennerthemen in Zukunft einmal hilfreich sein
Beste Grüße Stefan