Il Condensatore, questo sconosciuto
Il condensatore è forse la parte meno conosciuta e meno curata di ogni microscopio.

Strano, forse l’equivoco nasce dal fatto che è attraversato da semplice luce, non vi sono immagini prima, non vi sono immagini dopo.

Ma siete proprio sicuri ?

Vi ricordate la storiella di quello scultore, un certo Michelangelo, che si scherniva dei complimenti asserendo che la scultura era già dentro il marmo, lui aveva solo tolto quello che c’era in più ?

Il condensatore fa qualche cosa di molto simile, ci fornisce il raggio di luce che contiene anche la nostra immagine, sarà poi il vetrino ad individuarla e l’obiettivo a portarla a dimensioni percettibili.

Ma se il condensatore ci da un fascio di luce troppo stretto o poco omogeneo o comunque difettoso, mai e poi mai la nostra immagine potrà essere perfetta.


Abbandoniamo ora questa immagine un po’ romantica e poco razionale del condensatore e ritorniamo con i piedi per terra: non è un caso che chi si dedica ai massimi risultati in microscopia ritiene il condensatore importante tanto quanto l’obiettivo nel concorrere a formare l’immagine tecnicamente ottimale.

E’ un binomio che lavora in perfetta sinergia: l’obiettivo non ci potrà mai dare ciò che il condensatore non gli fornisce.



Proviamo allora a dare una occhiata ai condensatori ed in particolare vediamo come possiamo accertarci che le loro prestazioni siano per lo meno decorose e quali i difetti più comuni.

La luminosità è quindi la caratteristica principe del condensatore e viene espressa da un numerino che indica, appunto, l'apertura numerica: si va dai valori molto bassi tipo a.n.=0,30 che si usa assieme agli obiettivi a basso ingrandimento (<=10x), a quelli medi tipo a.n.=0,95 che si utilizzano per tutti gli obiettivi che lavorano a secco, senza immersione, infine si arriva a valori molto più alti di luminosità (a.n.=1,25 o superiore) che dovranno obbligatoriamente essere utilizzati in condizioni di doppia immersione per poter sviluppare tutto il loro potenziale luminoso.

Il valore dell'apertura numerica non è detto che debba essere il massimo possibile, ma deve essere adeguata agli obiettivi che più spesso utilizzeremo.

Se nelle nostre ricerche non usiamo mai obiettivi ad alto ingrandimento ad immersione, è perfettamente inutile, anzi controproducente, acquistare un condensatore con 1,40 di apertura numerica.

Se invece usiamo spesso obiettivi ad immersione, allora il condensatore dovrà avere una a.n. almeno uguale o superiore a quella del miglior obiettivo che intendiamo utilizzare. Ed occhio: dovremo usare l'olio sia per l'obiettivo, sia per il condensatore, altrimenti non avremo mai le condizioni di massima luminosità.


Immagine: Aberrazioni cromatiche
   



Il primo tipo di difetto è nelle dominanti cromatiche e la prima verifica la vediamo subito quando facciamo la regolazione secondo Kohler: se notiamo degli anelli di colore attorno al diaframma di campo che variano dal rosso bruno al blu violetto a seconda della messa a fuoco,è evidente che la correzione del colore lascia molto a desiderare, non sarà certo un acromatico ed il punto a fuoco che illuminerà il nostro vetrino avrà certamente delle dominanti di colore che ritroveremo puntualmente, specie agli alti ingrandimenti, attorno ai bordi netti e molto contrastati.


Immagine: Polline di nocciolo
   



Poi dovremo vedere come la luce viene distribuita all’interno della zona illuminata, l’uniformità della illuminazione. Vi sono condensatori che hanno una forte luminosità centrale, ma con una notevolissima caduta di luce alla periferia.

Immagine: Condensatore in OLIO
   


Per scoprirli montiamo tutto come per guardare un vetrino, ma dopo la messa a fuoco spostiamo il campione togliendolo dal campo inquadrato. Ora montiamo una lente di Bertrand (quella che si usa per l’allineamento del CdF) al posto di un oculare e mettiamo bene a fuoco la pupilla di uscita dell’obiettivo e vediamo come è illuminata.

Immagine: lo stesso, ma a secco: notare il calo di apertura
   


Notate anche la differenza di luminosità fra lo stesso condensatore che lavora in immersione e che lavora a secco: qualsiasi condensatore, anche di apertura elevata, se usato a secco, non vi darà mai una luminosità superiore all'unità.


Non fidatevi dei vostri occhi, non valgono nulla ed il vostro cervello ancora meno, quindi scattate una foto, meglio se sottoesposta (scura) e poi esaminatela: la presenza di un centro piuttosto luminoso e di una periferia molto più scura non è certo un buon segnale di qualità, per tentare di correggere sarete costretti a diaframmare ed a perdere in risoluzione.

Nello stesso modo, con la lente di Bertrand, potremo poi vedere eventuali vuoti nella illuminazione, vuoti che si possono manifestare in condizioni diverse: in immersione, a secco oppure anche a bassa apertura numerica.


Immagine: Noto condensatore immerso in OLIO
   




Immagine: Lo stesso, ma a secco. Notate il calo di rendimento
   





Immagine: Lo stesso a secco, con scamotto.
   



La presenza di vuoti di luce è molto difficile da scoprire, apparentemente il cono luminoso “sembra” pieno, solo il telescopietto di Bertrand ci permette di vedere il difetto, altrimenti noteremo solo il risultato: una apertura numerica reale molto inferiore a quella apparente.

Durante le vostre prove, ricordatevi di lasciare il diaframma di apertura al massimo e quello di campo sufficientemente aperto, in modo da non ostacolare l’illuminazione.

Quasi tutte le prove, se non indicato diversamente, sono fatte con obiettivo con a.n. 1,30 ad immersione omogenea e condensatore immerso in olio se ad apertura numerica superiore a 1.
I condensatori testati sono stati Nikon, Leitz e Zeiss, peccato che non mi ricordo più in che ordine ho fatto le foto ! :-D :-D :-D

Cordiali saluti
Andrea

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Già che ci sono, dopo avervi fatto vedere dei condensatori con evidenti pecche, vi faccio vedere come rende un buon condensatore acromatico:

   

e, sempre lo stesso, ma con lo scamotto attivato:

   

Notate come la luminosità sia costante fino ai suoi bordi e come non vi siano segni di frange colorate.

Ho utilizzato il termine "scamotto" e non ne ho dato una spiegazione: lo scamotto è la possibilità di eliminare dal percorso ottico l'ultima lente del condensatore. In questo modo si ha un buon rendimento sia con obiettivi ad alto ingrandimento sia, "scamottando" la lente terminale, con obiettivi a basso ingrandimento.

Infine, parlando di difetti di resa del colore, non vi ho dato una spiegazione del perché le frange colorate sono rossastre o buastre a seconda della messa a fuoco.
Osservate questo schema:

   

Si vede bene come le lenti non corrette mettono a fuoco i raggi in punti diversi, più in basso i colori "caldi", più in alto i colori "freddi".
Ne consegue che prima di tutto sarà comunque difficile mettere a fuoco, inoltre vi sarà sempre una dominante fredda se fuocheggiamo in alto, una dominante calda se mettiamo a fuoco un po' più in basso.
E se mettiamo a fuoco giusto ? Esattamente a metà fra il rosso ed il blu ?
Semplice: avremo entrambe le dominanti ! :-@

Cordiali saluti
Andrea

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