Achromat - Achromatisches Linsensystem

Mit Hilfe eines Achromaten reduziert man den Effekt der chromatischen Aberration in einem Mikroskop. Hier ein Beispiel für einen Achromaten / achromatisches Linsensystem:

Achromat - Achromatisches Linsensystem (Public Domain Lizenz)

Ein Achromat besteht aus mindestens 2 Linsen. Diese bestehen aus unterschiedlichen Glassorten, so dass sich ihre Eigenschaften beim Brechungsindex unterscheiden. Durch ein ausgeklügeltes Aneinanderreihen, kann man die einzelnen Spektralfarben wieder nähern aneinander heranführen. Dadurch wird der Farbsaum reduziert.

Wichtig: ein Achromat reduziert nur den Effekt der chromatischen Aberration. Um ihn komplett zu beheben, muss man einen Apochromaten verwenden.

Chromatische Aberration - Farbfehler / Abbildungsfehler

In der Optik wird der Strahlengang von Licht durch eine Linse meist vereinfacht dargestellt. Die Linse bricht das Licht und sammelt alle parallel verlaufenden Strahlen im Brennpunkt.

In der Realitiät tritt dabei ein Effekt auf, den man chromatische Aberration nennt. Er wird dadurch verursacht, dass die Spektralfarben unterschiedlliche Wellenlängen haben. Jede Farbe wird in einem anderen Winkel gebrochen, so dass sich der Strahl aufspaltet. Die verschiedenen Farben treffen sich dann eben nicht im Brennpunkt, sondern streuen um diesen herum.

Chromatische Aberration (Public Domain Lizenz)

Diese Streuung verrusacht auf Bildern den sogenannten Farbsaum.Um die Konturen eines Abbildes entsteht ein farbiger Rahmen, der aus den Spektralfarben besteht. Siehe Beispiel:

Chromatische Aberration Beispiel (Public Domain Lizenz)

Die chromatische Aberration wird mit Hilfe von Achromaten und Apochromaten behoben.

In der Mikroskopie spielt die chromatische Aberration eine bedeutende Rolle. Der Farbfehler wird mit vergrößert und bei kleinen, feinen Objekten macht sie Details möglicherweise unkenntlich. Aus diesem Grund haben hochwertige Mikroskope meistens sehr aufwändig hergestellte Objektive, die als Achromat oder Apochromat fungieren.

Hier noch eine Erlklärung der chromatischen Aberration als Video:
https://youtu.be/ZdvTPKcbC5Y

Parts and components of a light microscope

Parts and components of a light microscope
Licence: PUBLIC DOMAIN

Parts and components of a light microscope

Partes del microscopio compuesto

Partes del microscopio compuesto
Licence: PUBLIC DOMAIN

CC - Public Domain: Partes del microscopio compuesto

Partes del microscopio compuesto: ocular, tubo, revólver, objetivo, platina, pinza, condensador, lámpara, brazo, enfoque grosero, enfoque fino, base

История линзы

Первыми оптическими приборами, которые человечество использовало для коррекции зрения, были полированные кристаллы. Изобретённые во второй половине XIII века, они быстро завоевали популярность в Европе. В конце XIII века им на смену пришли очки. В этой статьей мы расскажем вам, как человечество изобрело первые линзы посредством полирования кристаллов.

Египтяне

Рисунки на стенах древних гробниц свидетельствуют о том, что египтяне уже 2700 лет до н.э. умели шлифовать и полировать стеклянные поверхности. У них было также основное техническое оснащение, необходимое для изготовления линз. Кроме того, они обладали базовыми знаниями в области оптики. Им уже был знаком закон отражения, хотя они ещё не знали о преломлении света, на котором основывается явление оптического увеличения. Кроме того, не было обнаружено свидетельств использования египтянами оптических приборов, что говорит о том, что они не изобрели ни лупу, ни линзы.

Греки и римляне – античность

В античный период оптикой занимались греческие и римские учёные. Был найден ряд письменных документов, в которых описаны исследования учёных по этой теме. Однако нет доказательств того, что эти знания были использованы для изготовления оптических приборов.

Римский философ и государственный деятель Сенека писал в одном из своих произведений, что буквы становятся больше, если смотреть на них через круглый сосуд, наполненный водой. Согласно некоторым источникам, император Нерон (37-68 гг. н.э.) использовал для наблюдения за боями гладиаторов зелёный изумруд. Впоследствии однако выяснилось, что камень служил императору защитой от солнца, а отнюдь не увеличительным стеклом. Имеются достоверные свидетельства того, что греческий астроном и математик Клавдий Птолемей (90-160 гг. н.э.) проводил эксперименты с преломлением света и сделал вывод, что стекло и вода под разными углами преломляют свет. Тем не менее полностью понять закон преломления ему не удалось.

Таким образом, можно сделать вывод, что римлянам был известен эффект увеличения, возникающий при расположении определённым образом стекла и воды (т.е. прозрачных материй). Также они знали о преломлении света. Однако они не смогли применить эти открытия на практике и изготовить оптический прибор. Тем не менее обнаружено большое количество текстов, свидетельствующих о том, что люди жаловались на нарушения и падение зрения к старости и чувствовали себя беспомощными, так как понимали, что нет средства, которое помогло бы им избавиться от недуга.

Арабы

С падением Римской империи Европа утратила большое количество знаний, накопленных в период античности. Зато трудами древних греков и римлян воспользовались арабы, которые собирали и переводили документы в своих библиотеках.  Поэтому со времён Птолемея должно было пройти ещё 800 лет, прежде чем были сделаны новые открытия в области оптики. Арабский математик и астроном Абу Али аль-Хасан ибн аль-Хайам (965-1039), известный также как Альхазен, публикует семитомное сочинение «Книга оптики».

С своём труде Альхазен излагает основы геометрической оптики. Он описывает так называемые центральные лучи, которые падают таким образом, что не преломляются, а также лучи, которые падают под определённым углом и, в зависимости от плотности преломляющего предмета, либо отражаются перпендикулярно, либо рассеиваются. Также Альхазен указывает на то, что круглые предметы также могут быть использованы в качестве средства для визуального увеличения. Тем самым Альхазен заложил основные принципы действия линз. Что удивительно, не найдено никаких свидетельств того, что Альхазен применял свои открытия на практике. Вероятно, он не использовал свои знания для создания оптического прибора.

Средневековая Европа — изобретение полированного кристалла

В 1240 году Эразм Циолек Витело (1220-1280) перевел «Книгу оптики» с арабского на латынь. Благодаря активному обмену знаниями между монастырями, знаменитый труд быстро распространился среди монахов, которые начали реализовывать на практике заложенные Альхазеном основы оптики и создали первые оптические приборы. Их первоначальная цель состояла по всей видимости в том, чтобы вернуть пожилым братьям, страдающим возрастными нарушениями зрения, возможность читать.

Особую роль в распространении нового изобретения сыграл орден францисканцев, который был широко распространён в Европе и члены которого отличались выдающимся талантом в различных видах ремесла. В конце 13 века Венеция была единственным местом в Европе, где производили прозрачное, бесцветное стекло. Поэтому при изготовлении первых оптических приборов монахи использовали горные кристаллы или берилл и шлифовали минералы таким образом, чтобы получить в результате плоско-выпуклую форму.

Полированные кристаллы быстро завоевали популярность в Европе и облегчили жизнь большому количеству человек из различных слоев общества. Доказательства этому можно найти в ряде произведений немецкой литературы тех времён: в сочинениях Альбрехта фон Шарфенберга (1270) и Конрада фон Вюрцбурга (1225-1287) обнаружены упоминания о берилле или «кристалле», а в «Манесском кодексе», знаменитом средневековом сборнике поэтических произведений,— о «светлом зеркале».

Aufbau Lichtmikrorskop / Bestandteile Mikroskop

Der Aufbua eines Lichtmikroskops. Bildlizenz: Public Domain

Aufbau Lichtmikroskop / Bestandteile Mikroskop

Mehr über die Funktionsweise und den Aufbau von Lichtmikroskopen:
http://light-microscope.net/de/aufbau-lichtmikroskop/

Mikroszkóp felépítése / fö részei

A mikroszkóp felépitése, illetve fö részei. A fotó ingyen letölthetö és használható.

A fénymikroszkóp felépítése - a mikroszkóp részei

Többet a mikroszkóp müködéséröl és a részeiröl: http://light-microscope.net/hu/mikroszkop-reszei/