Gli obiettivi consentono ai microscopi di fornire immagini reali e ingrandite e sono, forse, il componente più complesso in un sistema microscopico a causa del loro design multi-elemento. Gli obiettivi sono disponibili con ingrandimenti che vanno da 2X a 100X. Si classificano in due categorie principali: di tipo rifrattivo tradizionale e di tipo riflettente. Gli obiettivi vengono utilizzati principalmente con due disegni ottici: disegni coniugati finiti o infiniti. In un progetto ottico finito, la luce proveniente da un punto viene focalizzata in un altro punto con l'aiuto di una coppia di elementi ottici. In un disegno coniugato infinito, la luce divergente da un punto viene resa parallela.
Prima che venissero introdotti gli obiettivi corretti all'infinito, tutti i microscopi avevano un tubo di lunghezza fissa. I microscopi che non utilizzano un sistema ottico corretto all'infinito hanno una lunghezza del tubo specifica, ovvero una distanza prestabilita dal portaobiettivi dove è fissato l'obiettivo al punto in cui l'oculare si trova nel tubo oculare. La Royal Microscopical Society standardizzò la lunghezza del tubo del microscopio a 160 mm durante il diciannovesimo secolo e questo standard fu accettato per oltre 100 anni.
Quando si aggiungono accessori ottici come un illuminatore verticale o un accessorio polarizzatore nel percorso ottico di un microscopio a lunghezza fissa, il sistema ottico, una volta perfettamente corretto, ora ha una lunghezza effettiva del tubo maggiore di 160 mm. Per adattarsi alla variazione della lunghezza del tubo, i produttori sono stati costretti a inserire elementi ottici aggiuntivi negli accessori per ristabilire la lunghezza del tubo di 160 mm. Ciò di solito comportava un aumento dell'ingrandimento e una riduzione della luce.
Il produttore tedesco di microscopi Reichert iniziò a sperimentare sistemi ottici corretti all'infinito negli anni '30. Tuttavia, il sistema ottico Infinity è diventato di uso comune solo a partire dagli anni '80.
I sistemi ottici Infinity consentono l'introduzione di componenti ausiliari, come prismi a contrasto di interferenza differenziale (DIC), polarizzatori e illuminatori a epifluorescenza, nel percorso ottico parallelo tra l'obiettivo e la lente del tubo con solo un effetto minimo sulla messa a fuoco e sulle correzioni dell'aberrazione.
In un progetto ottico coniugato all'infinito, o corretto all'infinito, la luce proveniente da una sorgente posta all'infinito viene focalizzata su un piccolo punto. In un obiettivo, lo spot è l'oggetto da ispezionare e l'infinito punta verso l'oculare o il sensore se si utilizza una fotocamera. Questo tipo di design moderno utilizza una lente a tubo aggiuntiva tra l'oggetto e l'oculare per produrre un'immagine. Sebbene questo progetto sia molto più complicato della sua controparte coniugata finita, consente l'introduzione di componenti ottici come filtri, polarizzatori e divisori di fascio nel percorso ottico. Di conseguenza, è possibile eseguire ulteriori analisi ed estrapolazioni delle immagini in sistemi complessi. Ad esempio, l'aggiunta di un filtro tra l'obiettivo e la lente del tubo consente di visualizzare specifiche lunghezze d'onda della luce o di bloccare lunghezze d'onda indesiderate che altrimenti interferirebbero con l'impostazione. Le applicazioni di microscopia a fluorescenza utilizzano questo tipo di design. Un altro vantaggio derivante dall'utilizzo di un design coniugato infinito è la possibilità di variare l'ingrandimento in base alle esigenze applicative specifiche. Poiché l'ingrandimento dell'obiettivo è il rapporto tra la lunghezza focale della lente del tubo
(fTube Lens)alla lunghezza focale dell'obiettivo (fObjective)(Equazione 1), aumentando o diminuendo la lunghezza focale della lente del tubo si modifica l'ingrandimento dell'obiettivo. Tipicamente, la lente del tubo è una lente acromatica con una lunghezza focale di 200 mm, ma è possibile sostituire anche altre lunghezze focali, personalizzando così l'ingrandimento totale del sistema microscopico. Se un obiettivo è coniugato infinito, ci sarà un simbolo di infinito situato sul corpo dell'obiettivo.
1 mObjective=obiettivo fTube/fObjective
Orario di pubblicazione: 06-settembre-2022