Obiektywy umożliwiają mikroskopom dostarczanie powiększonych, rzeczywistych obrazów i są prawdopodobnie najbardziej złożonym elementem systemu mikroskopowego ze względu na ich wieloelementową konstrukcję. Dostępne są obiektywy o powiększeniach od 2X do 100X. Dzielą się na dwie główne kategorie: tradycyjne refrakcyjne i odblaskowe. Obiektywy są używane głównie w dwóch konstrukcjach optycznych: skończonych lub nieskończonych konstrukcjach sprzężonych. W skończonej konstrukcji optycznej światło z jednego punktu jest skupiane w innym miejscu za pomocą kilku elementów optycznych. W nieskończonym układzie sprzężonym rozbieżne światło z plamki jest równoległe.
Zanim wprowadzono obiektywy z korekcją na nieskończoność, wszystkie mikroskopy miały stałą długość tubusu. Mikroskopy, które nie wykorzystują układu optycznego z korekcją do nieskończoności, mają określoną długość tubusu, czyli ustaloną odległość od noska, w którym obiektyw jest przymocowany, do punktu, w którym okular znajduje się w tubusie. W XIX wieku Królewskie Towarzystwo Mikroskopowe standaryzowało długość tubusu mikroskopu na 160 mm i norma ta była akceptowana przez ponad 100 lat.
Po dodaniu akcesoriów optycznych, takich jak oświetlacz pionowy lub element polaryzacyjny, do ścieżki światła mikroskopu o stałej długości tubusu, niegdyś doskonale skorygowany układ optyczny ma teraz efektywną długość tubusu większą niż 160 mm. Aby dostosować się do zmiany długości tubusów, producenci byli zmuszeni umieścić w akcesoriach dodatkowe elementy optyczne, aby przywrócić długość tubusu 160 mm. Zwykle skutkowało to większym powiększeniem i zmniejszonym światłem.
Niemiecki producent mikroskopów Reichert rozpoczął eksperymenty z systemami optycznymi z korekcją do nieskończoności w latach trzydziestych XX wieku. Jednak system optyczny nieskończoności stał się powszechny dopiero w latach 80. XX wieku.
Układy optyczne Infinity umożliwiają wprowadzenie elementów pomocniczych, takich jak pryzmaty kontrastu różnicowo-interferencyjnego (DIC), polaryzatory i oświetlacze epifluorescencyjne, do równoległej ścieżki optycznej pomiędzy obiektywem a soczewką tubusu przy jedynie minimalnym wpływie na korekcję ostrości i aberracji.
W nieskończonej koniugacie, czyli skorygowanej do nieskończoności konstrukcji optycznej, światło ze źródła umieszczonego w nieskończoności jest skupiane w małej plamce. W obiektywie plamka oznacza badany obiekt, a nieskończoność skierowana jest w stronę okularu lub czujnika, jeśli używany jest aparat. Ten typ nowoczesnej konstrukcji wykorzystuje dodatkową soczewkę tubusową pomiędzy obiektem a okularem w celu wytworzenia obrazu. Chociaż konstrukcja ta jest znacznie bardziej skomplikowana niż jej odpowiednik ze skończonym sprzężeniem, pozwala na wprowadzenie do ścieżki optycznej elementów optycznych, takich jak filtry, polaryzatory i rozdzielacze wiązki. Dzięki temu w złożonych systemach można przeprowadzić dodatkową analizę i ekstrapolację obrazu. Na przykład dodanie filtra pomiędzy obiektywem a soczewką tubusu umożliwia oglądanie określonych długości fal światła lub blokowanie niepożądanych długości fal, które w przeciwnym razie zakłócałyby konfigurację. Zastosowania mikroskopii fluorescencyjnej wykorzystują tego typu konstrukcję. Kolejną zaletą stosowania konstrukcji nieskończonego sprzężenia jest możliwość zmiany powiększenia w zależności od potrzeb konkretnego zastosowania. Ponieważ powiększenie obiektywu jest stosunkiem ogniskowej soczewki tubusowej
(fObiektyw tubusowy) do ogniskowej obiektywu (fObjective)(Równanie 1), zwiększanie lub zmniejszanie ogniskowej obiektywu tubusowego zmienia powiększenie obiektywu. Zazwyczaj soczewka tubusowa jest soczewką achromatyczną o ogniskowej 200 mm, ale można ją również zastąpić inną ogniskową, dostosowując w ten sposób całkowite powiększenie systemu mikroskopu. Jeśli obiektyw jest koniugatem nieskończonym, na korpusie obiektywu pojawi się symbol nieskończoności.
1 mObiekt = fObiektyw rurowy/fCel
Czas publikacji: 06 września 2022 r