Cal é a diferenza entre un sistema óptico finito e infinito?

Os obxectivos permiten aos microscopios proporcionar imaxes ampliadas e reais e son, quizais, o compoñente máis complexo dun sistema de microscopios debido ao seu deseño de elementos múltiples. Os obxectivos están dispoñibles con aumentos que van de 2X a 100X. Clasifícanse en dúas categorías principais: o tipo refractivo tradicional e o reflectante. Os obxectivos utilízanse principalmente con dous deseños ópticos: deseños conxugados finitos ou infinitos. Nun deseño óptico finito, a luz dun punto céntrase noutro coa axuda dun par de elementos ópticos. Nun deseño conxugado infinito, a luz diverxente dun punto faise paralela.
Obxectivos

Antes de introducir os obxectivos corrixidos ao infinito, todos os microscopios tiñan unha lonxitude de tubo fixa. Os microscopios que non utilizan un sistema óptico correxido ao infinito teñen unha lonxitude de tubo especificada, é dicir, unha distancia determinada desde a boquilla na que se fixa o obxectivo ata o punto onde se sitúa o ocular no tubo ocular. A Royal Microscopical Society normalizou a lonxitude do tubo de microscopio en 160 mm durante o século XIX e esta norma foi aceptada durante máis de 100 anos.

Cando se engaden accesorios ópticos como un iluminador vertical ou un accesorio polarizador á traxectoria luminosa dun microscopio de lonxitude de tubo fixa, o sistema óptico, antes perfectamente corrixido, agora ten unha lonxitude efectiva de tubo superior a 160 mm. Para axustarse ao cambio na lonxitude do tubo, os fabricantes víronse obrigados a colocar elementos ópticos adicionais nos accesorios para restablecer a lonxitude do tubo de 160 mm. Isto xeralmente producía un aumento da ampliación e unha redución da luz.

O fabricante alemán de microscopios Reichert comezou a experimentar con sistemas ópticos correxidos ao infinito na década de 1930. Porén, o sistema óptico infinito non se converteu nun lugar común ata os anos 80.

Os sistemas ópticos Infinity permiten a introdución de compoñentes auxiliares, como prismas de contraste de interferencia diferencial (DIC), polarizadores e iluminadores de epifluorescencia, no camiño óptico paralelo entre o obxectivo e a lente do tubo con só un efecto mínimo sobre as correccións de enfoque e aberración.

Nun deseño óptico infinito conxugado ou corrixido ao infinito, a luz dunha fonte situada no infinito céntrase nun pequeno punto. Nun obxectivo, o punto é o obxecto que se inspecciona e o infinito apunta cara ao ocular, ou sensor se se usa unha cámara. Este tipo de deseño moderno utiliza unha lente de tubo adicional entre o obxecto e o ocular para producir unha imaxe. Aínda que este deseño é moito máis complicado que o seu homólogo conxugado finito, permite a introdución de compoñentes ópticos como filtros, polarizadores e divisores de feixe no camiño óptico. Como resultado, pódense realizar análises e extrapolacións de imaxes adicionais en sistemas complexos. Por exemplo, engadir un filtro entre o obxectivo e a lente do tubo permite ver lonxitudes de onda específicas da luz ou bloquear lonxitudes de onda non desexadas que interferirían coa configuración. As aplicacións de microscopía de fluorescencia utilizan este tipo de deseño. Outra vantaxe de usar un deseño conxugado infinito é a capacidade de variar o aumento segundo as necesidades específicas da aplicación. Xa que o aumento do obxectivo é a relación da distancia focal da lente do tubo
(fTube Lens) á distancia focal do obxectivo (fObjective) (Ecuación 1), aumentando ou diminuíndo a distancia focal da lente do tubo cambia o aumento do obxectivo. Normalmente, a lente de tubo é unha lente acromática cunha distancia focal de 200 mm, pero tamén se poden substituír outras distancias focais, personalizando así o aumento total dun sistema de microscopio. Se un obxectivo é infinito conxugado, haberá un símbolo de infinito situado no corpo do obxectivo.
1 mObxectivo=fLente de tubo/fObxectivo
Conxugado finito e conxugado infinito


Hora de publicación: 06-09-2022