Кіріспе
Оптикалық аспаптардағы линза немесе айна. Оптикалық инженерияда объектив – қарастырылып жатқан нысаннан жарықты жинап, одан түсетін сәулелерді нақты бейне жасау үшін шоғырландыратын оптикалық элемент. Объективтер жеке линза немесе айна, немесе бірнеше оптикалық элементтердің жиынтығы болуы мүмкін. Олар микроскоптарда, бинокльдерде, телескоптарда, камераларда, слайд-проекторларда, CD ойнатқыштарда және көптеген басқа оптикалық құралдарда қолданылады. Объективтер объект линзалары, объект көзілдіріктері немесе объективтік линзалар деп те аталады.
In optical engineering, an objective is an optical element that gathers light from an object being observed and focuses the light rays from it to produce a real image of the object. Objectives can be a single lens or mirror, or combinations of several optical elements. They are used in microscopes, binoculars, telescopes, cameras, slide projectors, CD players and many other optical instruments. Objectives are also called object lenses, object glasses, or objective glasses.
Микроскоптың мақсаттары
Микроскоптың объективті линзасы – үлгіге жақын, төменгі жақта орналасқан линза. Ең қарапайым түрінде, ол өте күшті үлкейтуге ие, қысқа фокус арақашықтығы бар үлкейту көзі. Бұл линза зерттеліп жатқан үлгіге өте жақын орналастырылады, сонда үлгіден шыққан жарық микроскоп түтігінің ішінде фокусқа түседі. Объективтің өзі әдетте шыныдан жасалған бір немесе бірнеше линзадан тұратын цилиндр болып табылады; оның негізгі қызметі – үлгіден жарықты жинау.
Үлкендеу
Микроскоп объективтерінің ең маңызды қасиеттерінің бірі – олардың ұлғаюы. Ұлғаю әдетте 4×-тен 100×-ке дейін ауыспалы. Ол көзқарастың ұлғаюымен біріктіріліп, микроскоптың жалпы ұлғаюын анықтайды; 10× көзқараспен 4× объектив нысанның 40 есе үлкен кескінін береді. Әдеттегі микроскопта әртүрлі ұлғаюға ие үш немесе төрт объектив линзасы болады, олар дөңгелек пішіндес "бұрылыс бөлігіне" (мұрыншаға) бекітілген, оны қажетті линзаны таңдау үшін айналдыруға болады. Бұл линзалар көбінесе жеңіл пайдалану үшін түрлі түстермен белгіленеді. Ең әлсіз линза – сканерлік объектив деп аталады және әдетте 4× объектив болып табылады. Екінші линза – кішкентай объектив линзасы деп аталады және әдетте 10× линза болып табылады. Үш линзаның ішіндегі ең күштісі – үлкен объектив деп аталады және әдетте 40–100× болады.
Сандық диафрагма
Микроскоп линзаларының сандық апертурасы әдетте 0,10-нан 1,25-ке дейін ауымдайды, бұл тиісінше шамамен 40 мм-ден 2 мм-ге дейінгі фокустық қашықтықтарға сәйкес келеді.
Механикалық түтіктің ұзындығы
Тарихи тұрғыдан алғанда, микроскоптардың көпшілігі шектеулі механикалық түтік ұзындығымен жасалған, яғни жарық микроскопта объективтен окулярға дейін қозғалатын қашықтық. Корольдік микроскопиялық қоғам стандарты 160 миллиметрді құрайды, ал Leitz көбінесе 170 миллиметрді пайдаланған. 180 миллиметрлік түтік ұзындығындағы объективтер де жиі кездеседі. Әртүрлі түтік ұзындығына арналған объектив пен микроскопты қолдану сфералық аберрацияға әкеледі. Шектеулі түтік ұзындығының орнына, қазіргі заманғы микроскоптар көбінесе шексіз түзетуді пайдалануға арналған, бұл микроскопиядағы техника, онда объектив линзасынан шығатын жарық шексіздікте фокусқа келтіріледі. Бұл объективте шексіздік символымен (∞) көрсетіледі.
Қаптаманың қалыңдығы
Әсіресе биологиялық қолданбаларда, үлгілер көбінесе шыны қаптама астында қарастырылады, бұл кескінде бұрмалауларға әкеледі. Мұндай қаптамалармен жұмыс істеуге арналған объективтер осы бұрмалауларды түзетуге есептелген және әдетте олармен жұмыс істеуге арналған қаптаманың қалыңдығы объективтің қабырғасында көрсетіледі (көбінесе 0,17 мм). Керісінше, "металлургиялық" деп аталатын объективтер шағылысқан жарық үшін жасалған және шыны қаптама қолданбайды. Қаптамалы слайдтармен немесе оларсыз қолдануға арналған объективтердің айырмашылығы жоғары сандық апертурасы (жоғары ұлғайтуы) бар линзалар үшін маңызды, ал төмен ұлғайтулы объективтер үшін айтарлықтай емес.
Линзаның дизайны
Негізгі шыны линзалар көбінесе маңызды және қабылдауға келмейтін түсті аберрацияға (сынуға) алып келеді. Сондықтан, көптеген объективтерде бірнеше түс бір нүктеде фокусқа түсуіне мүмкіндік беретін түзетулер болады. Ең қарапайым түзету – акроматикалық линза, ол екі түсті фокусқа келтіру үшін таж шынысы мен кремний шынысын қолданады. Ахроматикалық объективтер – бұл стандартты, кең таралған дизайн. Оксид шыныларынан басқа, флюоритті линзалар көбінесе арнайы қолданыстарда қолданылады. Флюоритті немесе жартылай апохроматты объективтер түсті аберрацияны акроматикалық объективтерге қарағанда жақсырақ түзетуге мүмкіндік береді. Аберрацияны одан да азайту үшін апохромат және супер-апохромат объективтері сияқты күрделірек конструкциялар қолданылады. Бұл объективтердің барлық түрлері белгілі бір деңгейде сфералық аберрацияны көрсетеді. Суреттің ортасы фокуста болса, шеттері сәл бұлыңғыр болады. Егер бұл аберрация түзетілсе, объектив "план" объективі деп аталады және көру өрісіндегі бейне жазық болады.
Жұмыс аралығы
Жұмыс аралығы (кейде WD деп қысқартылады) – бұл үлгі мен объектив арасындағы қашықтық. Көбейткіш ұлғайған сайын, жұмыс аралығы әдетте қысқарады. Егер кеңістік қажет болса, арнайы ұзын жұмыс аралығына ие объективтерді қолдануға болады.
Суға батыру линзалары
Кейбір микроскоптарда майға немесе суға батырылатын линзалар қолданылады, олардың ұлғаюы 100-ден жоғары, ал сандық апертурасы 1-ден жоғары болуы мүмкін. Бұл объективтер жарық сыну көрсеткішіне сәйкес май немесе сумен қолдану үшін арнайы жасалған, және олар алдыңғы линза мен объект арасындағы кеңістікті толығымен жабуы тиіс. Бұл линзалар жоғары ұлғаюда жақсырақ ажыратымдылықты қамтамасыз етеді. Майға батыру арқылы 1,6-ға дейін сандық апертураға қол жеткізуге болады.
Монтаждау желілері
Микроскоптың объективін бекітуге арналған дәстүрлі бұрандалы жіп 1858 жылы Корольдік микроскопиялық қоғам тарапынан стандартталды. Ол британдық стандартты Whitworth негізінде жасалған, диаметрі 0,8 дюйм және дюймге 36 жіп болатын. Бұл "RMS жібі" немесе "қоғамдық жіп" бүгінге дейін жиі қолданылады. Балама ретінде, кейбір объектив өндірушілері ISO метрикалық бұрандалы жіп негізіндегі дизайнды пайдаланады, мысалы, M26 × 0,75 және M25 × 0,75.
Фотография және бейнелеу
Камера линзалары (көбінесе қарапайым "объективтер" емес, "фотографиялық объективтер" деп аталады) үлкен фокустық жазықтықты қамтуы тиіс, сондықтан оптикалық аберрацияларды түзету үшін бірнеше оптикалық линза элементтерінен құралған. Бейнепроекторлар (видео, кино және слайд проекторлары сияқты) камера линзасының қызметін кері қайтаратын объективтерді пайдаланады, олар үлкен бейне жазықтығын қамтуға және оны қашықтықтан басқа бетке проекциялауға арналған.
Телескоптар
Телескоптағы объектив – бұл рефракторлық телескоптың алғы жағындағы линза (мысалы, бинокль немесе телескоптық прицел) немесе шағылыстыратын немесе катадиоптрикалық телескоптың бейне түзілетін бас айнасы. Телескоптың жарық жинау қабілеті мен бұрыштық ажыратымдылығы оның объектив линзасының немесе айнасының диаметріне (немесе "апертурасына") тікелей байланысты. Объектив неғұрлым үлкен болса, объектілер соғұрлым жарқын көрінеді және ол соғұрлым көп бөлшектерді ажырата алады.