Fragen zu Faszination Mikroskopie Teil 1 - Seite 152 Stacking

[ChristianS]

Entschuldigt die vielleicht blöde Frage. Aber ist es Zufall, dass die Apertur des Objektivs oft in der Nähe des Brechungsindex des verwendeten Öls liegt?

[Jakob_Wittmann]

Nicht schlecht. Ein Planapochromat ist schätze ich ein extrem teueres Objektiv, dafür reicht mein Geldbeutel im Moment nicht.

Servus Christian,

Du dürftest meine (zugegeben unauffällige ) Korrektur nicht registriert haben, dass es sich um "bloß" einen Planachromaten handelte. Im konkreten Fall eine optisch als "endlich" zu klassifizierende Konstruktion. In dem Fall von REICHERT gefertigt und grob geschätzt über fünfzig Jahre alt.

Solche Plan-Objektive sind momentan nicht extrem häufig aber doch um Summen (grob) um € 100,- bis (mit Glück) auch billiger beschaffbar.

Das Leitz Orthoplan, das Du gemäß Deiner Angaben in Deiner Signatur gebrauchst, käme auch (trotz der 170 mm Tubuslänge) weitgehend problemlos mit solchen älteren Objektiven zurecht, sofern man etwaig zu kurze solche mit sogen. RMS-Adaptern (simple, nicht besonders teure Hülse mit Gewinden) anpasst.

Was Leitz Mikroskope betrifft, haben wir hier in unserem Forum ziemlich sicher führende Experten. Peter, der gerade auch kommentierte, gehört jedenfalls zu diesen.


Liebe Grüße und viel Freude beim Mikroskopieren



Jakob

[purkinje]

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[Lupus]

Hallo,

Aber ist es Zufall, dass die Apertur des Objektivs oft in der Nähe des Brechungsindex des verwendeten Öls liegt?

Der Brechungsindex hat als Zahlenwert unmittelbar zwar nichts mit der numerischen Apertur (NA) des Objektivs zu tun, indirekt gibt es aber doch Zusammenhänge. Die NA ist der Sinus des maximal möglichen Licht-Einfallwinkels gegenüber der optischen Achse multipliziert mit dem Brechungsindex des Medium vor der Frontlinse. Hier ein einfaches Schema von Lichtstrahlen die von einem Objektpunkt am unteren Rand des Deckglases ausgehen. Das Kreissegment stellt symbolisch die Objektivfrontlinse dar.

Links in Luft, rechts das Objektiv mit Öl immergiert. Beim Übergang von Glas auf Luft tritt ab einem Winkel von etwa 41.2° im Glas Totalreflexion auf (linker Strahl mit Pfeil), das entspricht einer NA = 1 (sin(90°)=1).
Rechts mit Ölimmersion, die Lichtstrahlen gehen ungebrochen vom Deckglas zum Objektiv, außerdem können dadurch größere Abstrahlwinkel erfasst werden. Durch die Multiplikation des Sinus bei relativ großen Winkeln mit dem Brechungsindex sind die numerischen Objektivaperturen fast immer über 1, insofern besteht ein scheinbarer Zusammenhang mit dem Brechungsindex.

Hubert

[ChristianS]

Prima, ein Bild sagt oft mehr als 1000 Worte. Also ich merke mir jetzt einfach Folgendes: Beim Immergieren wird die Totalreflexion möglicht klein gehalten und es kommt mehr Licht ins Objektiv.

Und da bei Berechnung der Apertur der Brechungsindex mit dem Sinus des Austrittswinkels multipliziert wird ist die Größenordnung folglich dieselbe.

Ich glaube es ist eine Wissenschaft für sich den Brechungsindex perfekt anzupassen, manche Leute rechnen da mit 6-8 Nachkommastellen. Mir reichen 2 Größenordnungen nach dem Komma aus.

[A. Büschlen]

Hallo Christian,

Brechungsindex perfekt anpassen?

Das mag nötig sein, um Grenzen zu überwinden. Aber in den allermeisten Fällen genügt ein Marken Immersionsoel mit n=1,518.

Ich sage es noch einmal: wichtig ist, dass Objektive für Immersion immergiert werden und Trockenobjektive nicht immergiert werden.

Grüsse

Arnold Büschlen

[Lupus]

Hallo Christian,

Beim Immergieren wird die Totalreflexion möglicht klein gehalten und es kommt mehr Licht ins Objektiv.

Die Totalreflexion wird nicht nur klein gehalten, sondern vollständig verhindert. Es geht auch nicht darum nur "mehr Licht" ins Objektiv zu bekommen, sondern darum dass der vom Objekt abgestrahlte Lichtkegel mit größerem Winkel erfasst werden kann - der sozusagen mehr Objektinformationen enthält - was zu einer Erhöhung der Auflösung führt.

Hubert

[ChristianS]

Ich denke ich hab's jetzt verstanden - danke.