Апланатический и ахроматический объектив для микроскопа

 

M 26093

Класс 42 h, 3

-АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО КА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ апланатического и ахроматического объектива для микроскопа.

К авторскому свидетельству В. Н. Чуриловского, заявленному 1 июля

1930 года (заяв. саид. № 72624).

О выдаче авторского свидетельства опубликовано 30 апреля 1932 вода. (C) u =0.

$1=0; $,+1=$+

d в+ 1 hs в+1 (4) Изобретение имеет целью упростить расчет объектива для микроскопа и его конструкцию, а также добиться лучшей коррекции объектива.

На чертеже фиг. 1 — 3 изображают три варианта выполнения предлагаемого объектива в вертикальном разрезе.

Г1редлагаемый апланатический и ахроматический объектив в передней своей части состоит из апланатических менисков, склеенных из двух или большего числа стекол с большой разностью дисперсий и коэфициентов преломления, при чем сферические поверхности склейки этих стекол тоже должны быть. либо концентрическими, либоапланатическими по отношению к проходящему через них гомоцентрическому пучку. Соответствующим расчетом можно таким образом создать систему передних линз объектива, не только вполне апланатическую, но также и ахроматическую.

Г1ри расчете можно пользоваться следующими формулами, выведенными применительно к данным условиям из общеизвестных формул теории ахроматизации.

Задавшись коэфициентами преломления и, дисперсиями Вп, и толщинами d, системы, находят углы ав (мнимые тангенсы), образованные с осью нулевым лучом по формулам: (1) а1 = — 1; (г1) а,+1 =

Фу

ns+1 — — с(, (C) а, =а

tl вт1

Здесь буквой „й" обозначен случай апланатической преломляющей поверхности, а буквой „С" — случай концентрической.

Высоты нулевого луча находятся по формулам: (2) h, =1; h, 1 —— hв — gsy1 — — d,.

Далее находят вспомогательные веЛИЧИНЫ U3 И $3 ПО фОРМУЛфМ (З) (R), = — и.+1а, пm —, . 1

nm 1 и

sin u и, (7) Rs

sin u„= sin u

1 (8) В а р и а н т 1 (фиг. 1) Покровнсе стекло

Г = со

d, Г2 — — СО гэ = -"

d =GOO

d4 =-050

d, = — 000

d; =-0,60

ds — — 0,25

d9 =0,45 4о =-0, 0

r = — 0,602591

rll — — — 1,516300 гв — — — 1,237534

r; = — 3,204100 гв = — 1,815833

re = — 3,724192

rill = — 2,561971

Воздух.

S=lll (5) 11> и, =О;— п

s=1

s=m

+ h S u — О.

s ==2

Подбором сортов стекла ч толщин линз можно добиться удовлетворения обоих условий (5), т.-е. ахроматизации системы. Затем для вычисления радиусов преломляющих поверхностей служат формулы: (6) (й)г. =- - - -- — - -; (С) r. =-- — .

Переходя от нулевых лучей к действительным, найдем угол, и> соответствующий нумерической апертуре Я; осталвные углы найдем по формуле: наконец высоты Н. пересечения луча с поверхностью найдем по формулам: (9) (R) Н, = — - sin u, (n,, cos u +

"2

-- n - — n .. sin- u, ); (С) Н, = r. sin u, .

При расчете по формулам (5) сначала следует подобрать сорта стекол рассчитываемой системы так, чтобы получить только приблизительную ахроматизацию; при этом вычисления можно вести с ма- . лой точчостью при помощи логарифмической линейки. Когда приблизительная ахроматизация будет таким образом достигнута, переходят к точным вычислениям при помощи арифмометра или логарифмических таблиц, меняя только последние параметры (толщины и сорта стекол) системы. При таком методе расчета работа сильно упрощаетсч.

На фиг. 1.— 3 представлены три варианта практического выполнения апланатической и ахроматической передней части иммерсионного микрообъектива в разрезе меридиональной плоскостью.

Ниже даны характеристические данные этих систем, при чем за единицу длины принято расстояние вдоль оси от предметной плоскости до первой преломляющей поверхности системы, каковой является. задняя (сферическая) поверхность фронтальной линзы.

Иммерсионная жидкость

ВК7 Фронтальная линза, Воздух.

SK5 Первый апланатический мениск.

Воздух.

8К5

Второй апланатический

SF3 мениск, склеенный из трех линз.

SK5

dl i 0,50 ,; d,- =0,25

$К5

«„= — 6,633200

«, з = — — — 3.404938

SF3 г,з = — 6,764570

ВК5

diç = 0,477109

d14 = 0,00

Воздух.

Начало задней части объектива.

r; = — 4,350330 .г, з, = — 10,89583

BaF4

di+dg+ds =1,00

Нумерическая апертура Я=1 400

ы, = 67 24 48,3" и 6 =11 4 41,1"

Н1;, — — 2,093590.

Вари ант И {фиг. 2).

Покровное стекло.

d, сиз r = cx>

Иммерсионная жидкость.

ВК7 Фронтальная линза.

Воздух.

ВК7 Первый апланатический мениск.

Воздух. с4 =0,00 с1,.-, =0,40

r = — 0,602951 гз = — 1,516300 г;, = — 1,154745

d,; =000

r; = — 2,905687

d-, = 0,55

Второй апланатический мениск, склеенный из трех линз.

SF3

d.- =0,25 а„= 0,35

Воздух.

FK2 Третий апланатический мениск.

Воздух.

d„=0,00

dii =0,35

d„, .0,00

diq = 0,50, d 0,25

d1з = 0,379043! FK2

Четвертый апланатиче F3 ский мениск, склеенный из.трех линз. гз — — — 1,539059 т, = — 3,205)07 г1 о = — 2,126440 .г„= — 5,290800 ,r = — 3,373692 riз = — 8,394080 т14 —— — 4,100010 г .; — — — — 7.,838970 г,з —— — 4,950114 г з = — 12,44832

di 6 — — 0,00 Воздух.

Третий апланатический мениск, склеенный из трех линз. LF — Начало задней части обьектива.

41+02+03 1>00 и = 1,400

u1,—— 67 24 48,3" и 8 — — 9 2б 33,0-"

Н> = 2,042245

В а р и а н т П! (ф иг. 3).

Покровное стекло.

Иммерсионная жидкость.

SK10 Фронтальная линза.

Возду х. — со

1 ог г+ =

PKS1

SF3

Р$К$1

Воздух.

PSKS1 Второй апланатический мениск

Воздух.

r,> — — — 3,683509

d,> — — 0,35 а»> —— 0,00

d 0,40 г>о = — 2,45.6812 ги — — — — 6,284900

PSKS

Третий апланатический мениск, склеенный из трех линз. г> =- — 3,158208 ги = — 6,236470 с)д = 0,25

d,„= 0,35

Р$К$1 г„= —. 4,01 82?

dÄ =O,00

Воздух.

d>„.- = 0,328314

r „-. = — 10,26305

РК$1 Четвертый апланатический мениск.

r c = — 6,383930 гп — 16,07022

die = 0,00 Воздух.

r —— — 0.,618729

r„.- = — 1,622800 г> — — — 0,942250 гт = —.2,013905

rq = — 1,438957

d4 =000

d;, = — 0,40

d>„—— 0,25 .d-, =0,35

d; =000

Первый апланатический мениск, склеенный из трех линз.

SK4 Начало задней части объектива. с4 + d + d = 1,00 и = 1,450

u1 — — 63 13 67,3" н18= 9 3 19.4

Н „= 1,973890

Сорта стекол во всех вариантах указаны по каталогу оптического стекла фирмы Шотт в Иене.

Предмет изобретения.

Фиг. Фиг Z Фиг 5

М ф

Леняромпечатъсоюз, тяа.,Печаткый Труд". Зак. 35И вЂ” ИЮФ

Йпланатический и ахроматический объектив для микроскопа, отличающийся тем, что в состав передней его части входят апланатические мениски, склеенные из нескольких стекол со значительной разностью коэфициентов преломлений и дисперсий, при чем поверхности склейки этих стекол, равно как и остальные поверхности этой системы выполнены либо апланатическими, либо концентрическими по отношению к проходящему через них гомо- ° центрическому пучку лучей.