Comprendere gli obiettivi del microscopio
NOTA: Per un’introduzione ai microscopi, consulta Nozioni di base sui microscopi.
È disponibile una varietà di obiettivi per microscopio. Tutti gli obiettivi utilizzano lenti per mettere a fuoco la luce. Quando la luce attraversa una lente, si scompone in varie lunghezze d’onda (colori). Le diverse lunghezze d’onda hanno punti focali differenti. Ciò significa che il rosso, il verde e il blu sembrano andare a fuoco in punti diversi. Questo fenomeno è chiamato aberrazione cromatica. Le aberrazioni sferiche sono disallineamenti focali causati dalla forma della lente. Le lenti di qualità sono progettate per correggere le aberrazioni cromatiche e sferiche, riunendo i colori primari in un unico punto focale. Questi termini possono aiutarti a determinare l’obiettivo più adatto alla tua applicazione:
Obiettivi acromatici–Questo obiettivo porta la luce rossa e blu a un fuoco comune ed è corretto per le aberrazioni sferiche del verde. È eccellente per l’osservazione in bianco e nero. Se un obiettivo non è contrassegnato, è acromatico.
Obiettivi al fluorite o semi-apocromatici–Queste lenti sono corrette cromaticamente per il rosso e il blu, e anche il fuoco del verde è vicino. Sono corrette sfericamente per il blu e il verde. Questo obiettivo è più adatto all’osservazione o alla registrazione a colori rispetto agli obiettivi acromatici.
Obiettivo apocromatico–È l’obiettivo più costoso. È corretto cromaticamente per quattro colori (blu profondo, blu, verde e rosso) e sfericamente per il blu profondo, il blu e, talvolta, il verde. È la scelta migliore per l’osservazione a colori. Ha un’apertura numerica (N.A.) superiore rispetto agli obiettivi acromatici o al fluorite.
Obiettivo planare–Questi obiettivi producono un’immagine piana su tutto il campo visivo. I tre obiettivi descritti sopra producono tutti un’immagine curva. Gli obiettivi plan-acromatici, plan-al fluorite o plan-apocromatici sono corretti.
Correzione all’infinito–La distanza tra l’estremità posteriore dell’obiettivo e il piano focale principale è limitata a una misura specifica (160 mm) in molti microscopi. I microscopi più costosi utilizzano una serie diversa di lenti, prismi e specchi per consentire una distanza «infinita» tra questi due punti. Questa caratteristica è chiamata correzione all’infinito.
Marcature di un obiettivo
Ogni obiettivo riporta le seguenti informazioni:
- Ingrandimento
- ∞ per la correzione all’infinito
- Spessore del coprioggetto (solitamente 0,17 mm)
- OIL, HI (immersione omogenea) o OEL, se l’obiettivo è progettato per una goccia d’olio tra la lente e il campione. Se non è contrassegnato come obiettivo a immersione in olio, è un obiettivo a secco
- Apertura numerica (N.A.)
- Anello colorato (rosso–4X, giallo–10X, verde–20X, blu–40X o 60X, bianco–100X)
Oculari e obiettivi lavorano insieme
L’ingrandimento dell’immagine dipende dalla combinazione dell’oculare e dell’obiettivo utilizzati. Questa combinazione influisce anche sul campo visivo. Questo esempio mostra come questi fattori siano correlati.
Problema: Il microscopio stereo zoom PZMIII o PZMIV viene fornito normalmente con un obiettivo 1.0X e una coppia di oculari 10X. L’ingrandimento varia da 6X a 50X, ma il concetto di ingrandimento è difficile da visualizzare. Vediamo cosa si può osservare ai due estremi dello zoom. Immagina che il campo visivo circolare vari da 34 a 4,2 mm. Questo microscopio ha una distanza di lavoro di 100 mm. I ricercatori che lavorano con animali di piccole dimensioni avranno difficoltà a operare in uno spazio così ristretto.
Soluzione: Invece della configurazione standard, configura il microscopio con un obiettivo 0.5X per aumentare la distanza di lavoro a 187 mm. L’utilizzo di questo obiettivo a ingrandimento inferiore dimezza la gamma di ingrandimento e, allo stesso tempo, raddoppia il campo visivo. Per riportare il sistema del microscopio alle condizioni originali (ingrandimento e campo visivo), sostituisci gli oculari 10X con oculari 20X. L’uso di queste due opzioni ripristina il campo visivo e la gamma di ingrandimento originali, con l’ulteriore vantaggio di una maggiore distanza di lavoro.
CONSIGLIO: Nella versione trinoculare del microscopio stereo PZMIII o PZMIV, con la configurazione standard (obiettivo 1.0X, oculari 10X) e l’adattatore per fotocamera ottimale (0.5X con una fotocamera CCD da ½”), il campo visivo acquisito dal video è fino al 40% più piccolo del campo visivo osservato. Utilizzando un obiettivo 0.5X con oculari 20X, l’area acquisita dal video raddoppia e il video risultante corrisponde più da vicino al campo visivo osservato.
La prima immagine mostra la vista dall’oculare con un obiettivo 1.0X e un oculare 10X. Il campo visivo è di 34 mm. La seconda immagine mostra il campo visivo del video, di circa 16–4,7 mm (fotocamera COLCAM-NTSC con accoppiatore 0.5X). La terza immagine mostra una vista video che approssima quella dell’oculare. Utilizza un obiettivo 0.5X con un oculare 20X.
NOTA: Se si utilizza una fotocamera da 1/3” (diagonale di 6 mm) con l’adattatore per microscopio 0.5X, è possibile applicare il rapporto 6/8 per calcolare la riduzione del campo acquisito.
