ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के सात मापदंडों की विस्तृत व्याख्या

ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के सात मापदंडों की विस्तृत व्याख्या

सूक्ष्म निरीक्षण के दौरान, लोग हमेशा एक स्पष्ट और उज्ज्वल आदर्श छवि की उम्मीद करते हैं, जिसके लिए कुछ मानकों को पूरा करने के लिए माइक्रोस्कोप के ऑप्टिकल तकनीकी मापदंडों की आवश्यकता होती है, और आवश्यकता होती है कि उपयोग करते समय, इसे सूक्ष्म निरीक्षण और वास्तविक के उद्देश्य के अनुसार समन्वित किया जाना चाहिए। मापदंडों के बीच स्थिति संबंध। केवल इस तरह से हम माइक्रोस्कोप के उचित प्रदर्शन को पूरा खेल सकते हैं और संतोषजनक सूक्ष्म निरीक्षण परिणाम प्राप्त कर सकते हैं।

माइक्रोस्कोप के ऑप्टिकल तकनीकी मापदंडों में शामिल हैं: संख्यात्मक एपर्चर, रिज़ॉल्यूशन, आवर्धन, फ़ोकस की गहराई, देखने के क्षेत्र की चौड़ाई, खराब कवरेज, काम करने की दूरी, आदि। ये पैरामीटर हमेशा बेहतर नहीं होते हैं। वे परस्पर प्रतिबंधात्मक हैं। उपयोग करते समय, मापदंडों के बीच संबंध को माइक्रोस्कोपी के उद्देश्य और वास्तविक स्थिति के अनुसार समन्वित किया जाना चाहिए, लेकिन संकल्प की गारंटी होनी चाहिए।

1. संख्यात्मक छिद्र

न्यूमेरिकल अपर्चर को NA के रूप में संक्षिप्त किया जाता है। न्यूमेरिकल अपर्चर ऑब्जेक्टिव लेंस और कंडेनसर लेंस का मुख्य तकनीकी पैरामीटर है, और यह दोनों के प्रदर्शन को आंकने के लिए एक महत्वपूर्ण संकेतक है (विशेषकर ऑब्जेक्टिव लेंस के लिए)। इसके संख्यात्मक मान का आकार क्रमशः वस्तुनिष्ठ लेंस और संघनित्र लेंस के खोल पर अंकित होता है।

संख्यात्मक एपर्चर (एनए) वस्तुनिष्ठ लेंस के सामने वाले लेंस और निरीक्षण की जाने वाली वस्तु के बीच के माध्यम के अपवर्तक सूचकांक (एन) का उत्पाद है और एपर्चर कोण (यू) के आधे हिस्से की साइन है। सूत्र इस प्रकार व्यक्त किया गया है: NA=nsinu/2

एपर्चर कोण, जिसे "दर्पण कोण" के रूप में भी जाना जाता है, ऑब्जेक्टिव लेंस के ऑप्टिकल अक्ष पर वस्तु बिंदु और ऑब्जेक्टिव लेंस के फ्रंट लेंस के प्रभावी व्यास द्वारा गठित कोण है। एपर्चर कोण जितना बड़ा होता है, उद्देश्य में प्रवेश करने वाला प्रकाश उतना ही उज्जवल होता है, जो उद्देश्य के प्रभावी व्यास के समानुपाती होता है और फोकल बिंदु से दूरी के व्युत्क्रमानुपाती होता है।

माइक्रोस्कोप अवलोकन के दौरान, यदि आप एनए मान बढ़ाना चाहते हैं, तो एपर्चर कोण को बढ़ाया नहीं जा सकता। माध्यम का अपवर्तनांक n मान बढ़ाने का एकमात्र तरीका है। इस सिद्धांत के आधार पर, जल विसर्जन वस्तुनिष्ठ लेंस और तेल विसर्जन वस्तुनिष्ठ लेंस का उत्पादन किया जाता है। चूंकि माध्यम का अपवर्तनांक n 1 से अधिक है, NA मान 1 से अधिक हो सकता है।

अधिकतम संख्यात्मक एपर्चर मान 1.4 है, जो सैद्धांतिक और तकनीकी रूप से सीमा तक पहुंच गया है। वर्तमान में, उच्च अपवर्तक सूचकांक वाले ब्रोनाफ्थलीन को माध्यम के रूप में उपयोग किया जाता है। ब्रोनाफथलीन का अपवर्तनांक 1.66 है, इसलिए NA मान 1.4 से अधिक हो सकता है।

यहां यह बताया जाना चाहिए कि ऑब्जेक्टिव लेंस के संख्यात्मक एपर्चर के प्रभाव को पूरा खेलने के लिए, कंडेनसर का एनए मान अवलोकन के दौरान ऑब्जेक्टिव लेंस के एनए मान के बराबर या उससे थोड़ा बड़ा होना चाहिए।

संख्यात्मक एपर्चर का अन्य तकनीकी मापदंडों के साथ घनिष्ठ संबंध है, और यह अन्य तकनीकी मापदंडों को लगभग निर्धारित और प्रभावित करता है। यह रिज़ॉल्यूशन के समानुपाती, आवर्धन के समानुपाती और फ़ोकस की गहराई के व्युत्क्रमानुपाती होता है। जैसे-जैसे NA मान बढ़ता है, देखने के क्षेत्र की चौड़ाई और कार्य दूरी उसी के अनुसार घटती जाएगी।

2. संकल्प

सूक्ष्मदर्शी का संकल्प दो वस्तु बिंदुओं के बीच की सबसे छोटी दूरी को संदर्भित करता है जिसे सूक्ष्मदर्शी द्वारा स्पष्ट रूप से अलग किया जा सकता है, जिसे "विभेदन दर" भी कहा जाता है। इसका परिकलन सूत्र σ=λ/NA है

जहां σ न्यूनतम विभेदन दूरी है; λ प्रकाश की तरंग दैर्ध्य है; NA वस्तुनिष्ठ लेंस का संख्यात्मक छिद्र है। दृश्यमान वस्तुनिष्ठ लेंस का रिज़ॉल्यूशन वस्तुनिष्ठ लेंस के NA मान और प्रदीप्ति प्रकाश स्रोत की तरंग दैर्ध्य द्वारा निर्धारित किया जाता है। NA मान जितना बड़ा होगा, प्रदीप्ति प्रकाश की तरंग दैर्ध्य उतनी ही कम होगी, σ मान जितना छोटा होगा, और रिज़ॉल्यूशन उतना ही अधिक होगा।

विभेदन में सुधार करने के लिए, अर्थात् σ मान को कम करने के लिए, निम्नलिखित उपाय किए जा सकते हैं

(1) तरंग दैर्ध्य λ को कम करें और लघु तरंग दैर्ध्य प्रकाश स्रोत का उपयोग करें।

(2) एनए मान (एनए =एनएसिनयू/2) बढ़ाने के लिए माध्यम का एन मान बढ़ाएं।

(3) एनए मान बढ़ाने के लिए एपर्चर कोण यू मान बढ़ाएं।

(4) प्रकाश और अंधेरे के बीच का अंतर बढ़ाएँ।

3. आवर्धन और प्रभावी आवर्धन

वस्तुनिष्ठ लेंस और नेत्रिका के दो आवर्धन के कारण, सूक्ष्मदर्शी का कुल आवर्धन Γ वस्तुनिष्ठ लेंस आवर्धन और नेत्रिका आवर्धन Γ1 का गुणनफल होना चाहिए:

Γ= Γ1

जाहिर है, माइक्रोस्कोप में मैग्नीफाइंग ग्लास की तुलना में बहुत अधिक आवर्धन हो सकता है, और माइक्रोस्कोप के आवर्धन को अलग-अलग आवर्धन के साथ ऑब्जेक्टिव लेंस और ऐपिस का आदान-प्रदान करके आसानी से बदला जा सकता है।

आवर्धन भी माइक्रोस्कोप का एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है, लेकिन हम आँख बंद करके विश्वास नहीं कर सकते हैं कि आवर्धन जितना अधिक होगा, उतना अच्छा होगा। माइक्रोस्कोप आवर्धन की सीमा प्रभावी आवर्धन है।

संकल्प और आवर्धन दो अलग-अलग लेकिन परस्पर अनन्य अवधारणाएँ हैं। एक संबंधपरक सूत्र है: 500NA<><>

जब चयनित ऑब्जेक्टिव लेंस का संख्यात्मक एपर्चर पर्याप्त बड़ा नहीं होता है, अर्थात, रिज़ॉल्यूशन पर्याप्त उच्च नहीं होता है, तो माइक्रोस्कोप ऑब्जेक्ट की ठीक संरचना को अलग नहीं कर सकता है। इस समय, भले ही आवर्धन अत्यधिक बढ़ा दिया गया हो, केवल एक बड़ी रूपरेखा वाली छवि प्राप्त की जा सकती है लेकिन अस्पष्ट विवरण प्राप्त किया जा सकता है। , अप्रभावी आवर्धन कहा जाता है। दूसरी ओर, यदि रिज़ॉल्यूशन आवश्यकताओं को पूरा करता है और आवर्धन अपर्याप्त है, तो माइक्रोस्कोप में रिज़ॉल्यूशन की क्षमता होती है, लेकिन छवि बहुत छोटी है जिसे मानव आँख द्वारा स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है। इसलिए, सूक्ष्मदर्शी की विभेदन शक्ति को पूरा खेल देने के लिए, संख्यात्मक छिद्र का सूक्ष्मदर्शी के कुल आवर्धन के साथ यथोचित मिलान किया जाना चाहिए।

4. फोकस की गहराई

फोकस की गहराई फोकस की गहराई का संक्षिप्त नाम है, अर्थात, माइक्रोस्कोप का उपयोग करते समय, जब फोकस किसी वस्तु पर होता है, तो न केवल बिंदु के तल पर बिंदुओं को स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है, बल्कि एक निश्चित मोटाई के भीतर भी देखा जा सकता है। विमान के ऊपर और नीचे। जाहिर है, इस स्पष्ट हिस्से की मोटाई फोकस की गहराई है। जब फोकस की गहराई बड़ी होती है, तो निरीक्षण की जाने वाली वस्तु की पूरी परत देखी जा सकती है, जबकि जब फोकस की गहराई कम होती है, तो निरीक्षण की जाने वाली वस्तु की केवल एक पतली परत देखी जा सकती है। फोकस की गहराई का अन्य तकनीकी मापदंडों के साथ निम्नलिखित संबंध है:

(1) फ़ोकस की गहराई कुल आवर्धन और ऑब्जेक्टिव लेंस के संख्यात्मक एपर्चर के व्युत्क्रमानुपाती होती है।

(2) फोकस की गहराई बड़ी है और रिज़ॉल्यूशन कम हो गया है।

कम आवर्धन वस्तुनिष्ठ लेंस के क्षेत्र की बड़ी गहराई के कारण, कम आवर्धन वस्तुनिष्ठ लेंस के साथ तस्वीरें लेना मुश्किल है। विवरण को फोटोमाइक्रोग्राफ में वर्णित किया जाएगा।

5. देखने का क्षेत्र (FieldOfView)

एक सूक्ष्मदर्शी का अवलोकन करते समय, दिखाई देने वाले चमकदार गोलाकार क्षेत्र को देखने का क्षेत्र कहा जाता है, और इसका आकार ऐपिस में क्षेत्र डायाफ्राम द्वारा निर्धारित किया जाता है।

देखने के क्षेत्र के व्यास को देखने के क्षेत्र की चौड़ाई भी कहा जाता है, जो निरीक्षण के तहत वस्तु की वास्तविक सीमा को संदर्भित करता है जिसे सूक्ष्मदर्शी के नीचे देखे जाने वाले गोलाकार क्षेत्र में समायोजित किया जा सकता है। देखने के क्षेत्र का व्यास जितना बड़ा होगा, निरीक्षण करना उतना ही आसान होगा।

एक सूत्र है F=FN/

सूत्र में, F: देखने के क्षेत्र का व्यास, FN: देखने के क्षेत्र की संख्या (FieldNumber, FN के रूप में संक्षिप्त, ऐपिस के लेंस बैरल के बाहर चिह्नित), : वस्तुनिष्ठ लेंस का आवर्धन .

इसे सूत्र से देखा जा सकता है:

(1) देखने के क्षेत्र का व्यास देखने के क्षेत्रों की संख्या के समानुपाती होता है।

(2) वस्तुनिष्ठ लेंस के गुणक को बढ़ाने से देखने के क्षेत्र का व्यास कम हो जाता है। इसलिए, यदि आप कम-शक्ति वाले लेंस के नीचे निरीक्षण की गई वस्तु की पूरी तस्वीर देख सकते हैं, और इसे उच्च-शक्ति वाले वस्तुनिष्ठ लेंस से बदल सकते हैं, तो आप निरीक्षण की गई वस्तु का केवल एक छोटा सा हिस्सा देख सकते हैं।

6. खराब कवरेज

माइक्रोस्कोप की ऑप्टिकल प्रणाली में कवर ग्लास भी शामिल है। कवर ग्लास की गैर-मानक मोटाई के कारण, प्रकाश के बाद प्रकाश पथ कवर ग्लास से हवा में प्रवेश करता है और अपवर्तित परिवर्तन होता है, जिसके परिणामस्वरूप एक चरण अंतर होता है, जो खराब कवरेज होता है। खराब कवरेज माइक्रोस्कोप की ध्वनि की गुणवत्ता को प्रभावित करता है।

अंतरराष्ट्रीय स्तर पर, कवर ग्लास की मानक मोटाई {{0}}.17 मिमी है, और स्वीकार्य सीमा 0.16-0.18 मिमी है। वस्तुनिष्ठ लेंस के निर्माण में, इस मोटाई सीमा में विपथन की गणना की गई है। ऑब्जेक्टिव लेंस हाउसिंग पर अंकित 0.17 ऑब्जेक्टिव लेंस के लिए कवर ग्लास की आवश्यक मोटाई को इंगित करता है।

7. कार्य दूरी डब्ल्यू.डी

काम करने की दूरी को वस्तु की दूरी भी कहा जाता है, जो वस्तुनिष्ठ लेंस के सामने वाले लेंस की सतह और निरीक्षण की जाने वाली वस्तु के बीच की दूरी को संदर्भित करता है। माइक्रोस्कोप निरीक्षण के दौरान, निरीक्षण की जाने वाली वस्तु ऑब्जेक्टिव लेंस की फोकल लंबाई के एक से दो गुना के बीच होनी चाहिए। इसलिए, यह और फोकल लम्बाई दो अवधारणाएँ हैं। जिसे हम आमतौर पर ध्यान केंद्रित करना कहते हैं, वह वास्तव में कार्य दूरी को समायोजित करना है।

जब ऑब्जेक्टिव लेंस का संख्यात्मक एपर्चर स्थिर होता है, तो काम करने की दूरी कम होती है और एपर्चर कोण बड़ा होता है।

बड़े न्यूमेरिकल अपर्चर वाले हाई-पावर ऑब्जेक्टिव लेंस में काम करने की दूरी कम होती है।