Окуляр — это очень важная составляющая микроскопа. Он располагается на верхней части этого устройства и предназначается для наблюдения за микромиром при помощи глаз. Именно окуляр дает возможность человеку увидеть увеличенное детализированное изображение, создаваемое объективом, располагающимся внизу микроскопа. В большинстве микроскопов имеется два окуляра, что позволяет изучать увеличенное изображение образца одновременно двумя глазами. При этом один из них можно фокусировать, что позволяет уравнивать небольшую разницу в установке резкости для обоих глаз, которая неодинакова даже у людей с нормальным зрением. Это значительно повышает комфорт в работе и улучшает восприятие.

Принцип работы окуляра в микроскопе

При размещении под микроскопом объекта изображение формируется на передней поверхности объектива. Световые лучи проходят через объектив и фокусируются в фокальной плоскости окуляра. Он выполняет увеличение изображения, созданного при помощи объектива, которое и видит наблюдатель. Также в конструкции микроскопа есть зеркала, устройства для фокусировки изображения и механизмы для передвижения изучаемых объектов.

Оптический окуляр включает несколько линз или групп линз, которые располагаются внутри тубуса. При этом каждая из них выполняет свою роль в создании четкого изображения: при помощи одной линзы свет, проходящий через объектив фокусируется, а при помощи другой линзы создается увеличенное изображение. Ближайшая к глазу исследователя линза называется глазной, а более дальняя называется полевой. При этом чем больше увеличение, тем меньше его яркость и хуже качество получаемого изображения. Поэтому разные окуляры способны увеличивать изображение только от 5 до 30 раз.

Очень важная функция окуляра — возможность регулировки магнификации. Изменение степени увеличения полезно в случае изучения при помощи одного и того же оптического прибора разных материалов, требующих различной степени увеличения.

Окуляр микроскопа может иметь такие полезные функции как настройка освещения, вывод изображения на монитор компьютера или экран смартфона, подключение цифровой камеры для фотографирования получаемых изображений и записи видео, что очень удобно для оцифровывания изучаемых образцов и создания обучающих и познавательных видео о микромире. Кроме того, на окуляре могут быть нанесены такие дополнительные элементы как крестовина или шкала, предназначающиеся для линейных, угловых и радиальных измерений наблюдаемых объектов и помогающие исследователю лучше ориентироваться в изучаемом образце. К тому же оптический окуляр может иметь антирефлексное покрытие, которое предотвращает появление бликов на его поверхности, что повышает качество изображения.

Виды окуляров

В зависимости от эксплуатационных характеристик окуляры делят на следующие классы:

• Окуляры Гюйгенса, которые используются вместе с объективами-ахроматами и состоят из двух плосковыпуклых линз, которые выпуклыми сторонами обращены к объективу. Отличительной особенностью такого окуляра является то, что его передняя фокальная плоскость находится между линзами. Его использование позволяет уменьшить длину тубуса по сравнению с длиной других видов окуляров. Именно окулярами Гюйгенса представлена наиболее обширная группа окуляров, которые используют для оснащения биологических и школьных микроскопов. Поле зрения у них небольшое и отсутствует коррекция хроматизма, поэтому подходят они только для простых визуальных наблюдений.
• Окуляры Кельнера, в которых угловое поле зрения окуляра находится в диапазоне 40-50 градусов. В их конструкции вместо плосковыпуклой линзы присутствует ахроматический дуплет.
• Симметричные окуляры, которые хорошо подходят для микрофотографии, состоят из двух одинаковых склеенных симметрично расположенных линз, при этом промежуток между входящими в их состав линзами составляет 0,1-0,2 мм.
• Ортоскопические окуляры предназначены для использования с объективами-ахроматами средних апертур, когда требуется большое окулярное увеличение и угловое поле зрения до 50 градусов. В таких окулярах исправлен астигматизм, хроматизм увеличения и дисторсия.
• Компенсационные окуляры, которые используются с объективами-ахроматами и компенсируют хроматизм их увеличения. Основной принцип их работы — в наличии плоскопараллельной пластинки, оказывающей компенсирующее воздействие на смещение и поглощение плоскополяризованного света. Это устраняет цветовые искажения, что повышает четкость и контрастность, разрешающую способность и глубину резкости. Благодаря этому становится возможным изучение прозрачных и полупрозрачных образцов, обеспечивается высокая детализация при изучении биологических и минералогических препаратов.
• Широкопольные окуляры, которые предназначаются для стереоскопических микроскопов, позволяющих получать объемные изображения изучаемых образцов.
• Окуляры для УФ области спектра, которые предназначены для применения с объективами для получения фото объектов в ультрафиолетовых лучах.
• Окуляры с наклоном, которые позволяют проводить наблюдения при помощи микроскопа под более удобным для пользователя углом. Это очень полезно в случае работы с большим количеством образцов или при длительном наблюдении за одним образцом.

Существуют специальные окуляры для близоруких и дальнозорких людей, делающие для них наблюдение за микромиром и проведение исследований максимально комфортным, несмотря на особенности их зрения. Окуляры с подсветкой дают возможность проводить наблюдения даже в условиях недостаточной освещенности.

Значения посадочных диаметров окуляров для микроскопов: 23,2 мм, 30 мм и 32 мм. Качество окуляров оказывает большое влияние на качество получаемого изображения. Только высококачественные окуляры дают возможность получать четкие изображения, сводя к минимуму аберрации и искажения. Поэтому при их выборе нужно повышенное внимание уделять именно их качеству.

Область применения

Оптический окуляр — важная часть микроскопа, назначение которого заключается в изучении и анализе микроорганизмов, строения тканей, состава различных материалов, кристаллов, сплавов. Он по определению играет важную роль в биологии, медицине, хирургии, обучении, научных и лабораторных исследованиях и многих других отраслях науки и сферах деятельности человека.

Увеличение оптического прибора вычисляется умножением кратности окуляра на кратность объектива. За счет этого одна и та же модель может увеличивать изображение с различной кратностью. Поэтому этот оптический прибор может увеличивать изображение не в 5-30 раз, что характерно для окуляров, а в десятки и сотни раз. В зависимости от модели оптического прибора и его стоимости, в комплектацию могут входить несколько окуляров и объективов.