ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के सात मापदंडों की विस्तृत व्याख्या

ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के सात मापदंडों की विस्तृत व्याख्या

1. संख्यात्मक एपर्चर
संख्यात्मक एपर्चर को संक्षेप में NA कहा जाता है। संख्यात्मक एपर्चर ऑब्जेक्टिव लेंस और कंडेनसर लेंस का मुख्य तकनीकी पैरामीटर है, और यह दोनों के प्रदर्शन को आंकने के लिए एक महत्वपूर्ण प्रतीक है (विशेषकर ऑब्जेक्टिव लेंस के लिए)। इसके संख्यात्मक मान का आकार क्रमशः ऑब्जेक्टिव लेंस और कंडेनसर लेंस के आवरण पर अंकित होता है।
संख्यात्मक एपर्चर (एनए) ऑब्जेक्टिव लेंस के फ्रंट लेंस और निरीक्षण की जाने वाली वस्तु और एपर्चर कोण (यू) के आधे हिस्से की साइन के बीच के माध्यम के अपवर्तक सूचकांक (एन) का उत्पाद है। सूत्र इस प्रकार है: NA=nsinu/2
एपर्चर कोण, जिसे "मिरर माउथ एंगल" के रूप में भी जाना जाता है, ऑब्जेक्टिव लेंस के ऑप्टिकल अक्ष पर ऑब्जेक्ट बिंदु और ऑब्जेक्टिव लेंस के फ्रंट लेंस के प्रभावी व्यास द्वारा बनाया गया कोण है। एपर्चर कोण जितना बड़ा होगा, ऑब्जेक्टिव लेंस में प्रवेश करने वाला प्रकाश प्रवाह उतना ही बड़ा होगा, जो ऑब्जेक्टिव लेंस के प्रभावी व्यास के समानुपाती होता है और फोकल बिंदु की दूरी के व्युत्क्रमानुपाती होता है।
माइक्रोस्कोप से अवलोकन करते समय, यदि आप NA मान बढ़ाना चाहते हैं, तो एपर्चर कोण को नहीं बढ़ाया जा सकता है। एकमात्र तरीका माध्यम के अपवर्तनांक n मान को बढ़ाना है। इस सिद्धांत के आधार पर, जल विसर्जन उद्देश्य लेंस और तेल विसर्जन उद्देश्य लेंस का उत्पादन किया जाता है। क्योंकि माध्यम का अपवर्तनांक n मान 1 से अधिक है, NA मान 1 से अधिक हो सकता है।
संख्यात्मक एपर्चर का अधिकतम मान 1.4 है, जो सैद्धांतिक और तकनीकी रूप से सीमा तक पहुंच गया है। वर्तमान में, उच्च अपवर्तक सूचकांक वाले ब्रोमोनफैथलीन का उपयोग माध्यम के रूप में किया जाता है। ब्रोमोनाफ्थेलीन 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 की भूमिका को पूर्ण रूप से निभाने के लिए, अवलोकन के दौरान कंडेनसर लेंस का NA मान ऑब्जेक्टिव लेंस के NA मान के बराबर या उससे थोड़ा अधिक होना चाहिए।
संख्यात्मक एपर्चर अन्य तकनीकी मापदंडों से निकटता से संबंधित है, और यह लगभग अन्य तकनीकी मापदंडों को निर्धारित और प्रभावित करता है। यह रिज़ॉल्यूशन के समानुपाती, आवर्धन के समानुपाती और फोकस की गहराई के व्युत्क्रमानुपाती होता है। जैसे-जैसे NA मान बढ़ता है, देखने के क्षेत्र की चौड़ाई और कार्य दूरी तदनुसार कम हो जाएगी।

2. संकल्प
माइक्रोस्कोप का रिज़ॉल्यूशन दो ऑब्जेक्ट बिंदुओं के बीच की न्यूनतम दूरी को संदर्भित करता है जिसे माइक्रोस्कोप द्वारा स्पष्ट रूप से पहचाना जा सकता है, जिसे "भेदभाव दर" के रूप में भी जाना जाता है। इसका गणना सूत्र σ=λ/NA है
सूत्र में, σ न्यूनतम रिज़ॉल्यूशन दूरी है; λ प्रकाश की तरंग दैर्ध्य है; NA वस्तुनिष्ठ लेंस का संख्यात्मक एपर्चर है। दृश्यमान वस्तुनिष्ठ लेंस का रिज़ॉल्यूशन दो कारकों द्वारा निर्धारित होता है: वस्तुनिष्ठ लेंस का NA मान और रोशनी स्रोत की तरंग दैर्ध्य। NA मान जितना बड़ा होगा, रोशनी की तरंग दैर्ध्य उतनी ही कम होगी, और σ मान जितना छोटा होगा, रिज़ॉल्यूशन उतना अधिक होगा।
रिज़ॉल्यूशन को बेहतर बनाने के लिए, यानी σ मान को कम करने के लिए, निम्नलिखित उपाय किए जा सकते हैं
(1) तरंग दैर्ध्य λ मान कम करें और लघु-तरंग दैर्ध्य प्रकाश स्रोत का उपयोग करें।
(2) NA मान (NA=nsinu/2) बढ़ाने के लिए मध्यम n मान बढ़ाएँ।
(3) NA मान बढ़ाने के लिए एपर्चर कोण u मान बढ़ाएँ।
(4) प्रकाश और अंधेरे के बीच विरोधाभास बढ़ाएँ।

3. आवर्धन और प्रभावी आवर्धन
ऑब्जेक्टिव लेंस और ऐपिस के दोहरे आवर्धन के कारण, माइक्रोस्कोप का कुल आवर्धन Γ ऑब्जेक्टिव लेंस के आवर्धन और ऐपिस के आवर्धन Γ1 का उत्पाद होना चाहिए:
Γ= Γ1
जाहिर है, आवर्धक कांच की तुलना में, माइक्रोस्कोप में बहुत अधिक आवर्धन हो सकता है, और विभिन्न आवर्धन के साथ ऑब्जेक्टिव लेंस और ऐपिस का आदान-प्रदान करके माइक्रोस्कोप के आवर्धन को आसानी से बदला जा सकता है।
आवर्धन भी सूक्ष्मदर्शी का एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है, लेकिन कोई भी आँख बंद करके विश्वास नहीं कर सकता कि आवर्धन जितना अधिक होगा, उतना बेहतर होगा। सूक्ष्मदर्शी आवर्धन की सीमा प्रभावी आवर्धन है।
संकल्प और आवर्धन दो अलग-अलग लेकिन परस्पर संबंधित अवधारणाएँ हैं। संबंधपरक सूत्र: 500NA<>
जब चयनित ऑब्जेक्टिव लेंस का संख्यात्मक एपर्चर पर्याप्त बड़ा नहीं होता है, अर्थात, रिज़ॉल्यूशन पर्याप्त उच्च नहीं होता है, तो माइक्रोस्कोप वस्तु की बारीक संरचना को अलग नहीं कर सकता है। इस समय, भले ही आवर्धन अत्यधिक बढ़ गया हो, प्राप्त छवि केवल बड़ी रूपरेखा वाली लेकिन अस्पष्ट विवरण वाली छवि हो सकती है। , जिसे अमान्य आवर्धन कहा जाता है। इसके विपरीत, यदि रिज़ॉल्यूशन आवश्यकताओं को पूरा करता है लेकिन आवर्धन अपर्याप्त है, तो माइक्रोस्कोप में रिज़ॉल्यूशन करने की क्षमता होती है, लेकिन छवि अभी भी मानव आंखों द्वारा स्पष्ट रूप से देखने के लिए बहुत छोटी है। इसलिए, माइक्रोस्कोप की संकल्प शक्ति को पूर्ण रूप से बढ़ावा देने के लिए, संख्यात्मक एपर्चर को माइक्रोस्कोप के कुल आवर्धन के साथ उचित रूप से मेल खाना चाहिए।

4. फोकस की गहराई
फोकस की गहराई फोकस की गहराई का संक्षिप्त रूप है, अर्थात, माइक्रोस्कोप का उपयोग करते समय, जब फोकस किसी निश्चित वस्तु पर होता है, तो न केवल इस बिंदु के तल पर सभी बिंदुओं को स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है, बल्कि ऊपर एक निश्चित मोटाई के भीतर भी देखा जा सकता है। और तल के नीचे, स्पष्ट होने के लिए, इस स्पष्ट भाग की मोटाई फोकस की गहराई है। यदि फोकस की गहराई बड़ी है, तो आप निरीक्षण के तहत वस्तु की पूरी परत देख सकते हैं, जबकि यदि फोकस की गहराई छोटी है, तो आप निरीक्षण के तहत वस्तु की केवल एक पतली परत देख सकते हैं। फोकस की गहराई का अन्य तकनीकी मापदंडों के साथ निम्नलिखित संबंध है:
(1) फोकस की गहराई कुल आवर्धन और ऑब्जेक्टिव लेंस के संख्यात्मक एपर्चर के व्युत्क्रमानुपाती होती है।

(2) फोकस की गहराई बड़ी है और रिज़ॉल्यूशन कम है।
कम आवर्धन वाले ऑब्जेक्टिव लेंस के क्षेत्र की बड़ी गहराई के कारण, कम आवर्धन वाले ऑब्जेक्टिव लेंस से तस्वीरें लेना मुश्किल होता है। इसे फोटोमाइक्रोग्राफ में अधिक विस्तार से वर्णित किया जाएगा।

5. दृश्य क्षेत्र का व्यास (फ़ील्डऑफव्यू)
सूक्ष्मदर्शी से अवलोकन करते समय दिखाई देने वाले चमकीले गोलाकार क्षेत्र को दृश्य क्षेत्र कहा जाता है, और इसका आकार ऐपिस में फ़ील्ड डायाफ्राम द्वारा निर्धारित किया जाता है।
दृश्य क्षेत्र के व्यास को दृश्य क्षेत्र की चौड़ाई भी कहा जाता है, जो निरीक्षण की गई वस्तु की वास्तविक सीमा को संदर्भित करता है जिसे माइक्रोस्कोप के नीचे देखे गए दृश्य के गोलाकार क्षेत्र में समायोजित किया जा सकता है। दृश्य क्षेत्र का व्यास जितना बड़ा होगा, निरीक्षण करना उतना ही आसान होगा।
एक सूत्र है F=FN/
सूत्र में, एफ: फ़ील्ड व्यास, एफएन: फ़ील्ड नंबर (फ़ील्डनंबर, जिसे एफएन के रूप में संक्षिप्त किया गया है, ऐपिस बैरल के बाहर चिह्नित है), : ऑब्जेक्टिव लेंस आवर्धन।
इसे सूत्र से देखा जा सकता है:
(1) दृश्य क्षेत्र का व्यास दृश्य क्षेत्रों की संख्या के समानुपाती होता है।

(2) अभिदृश्यक लेंस के गुणक को बढ़ाने से दृश्य क्षेत्र का व्यास कम हो जाता है। इसलिए, यदि आप कम पावर लेंस के तहत निरीक्षण की गई वस्तु की पूरी तस्वीर देख सकते हैं, और उच्च पावर ऑब्जेक्टिव लेंस में बदल सकते हैं, तो आप निरीक्षण की गई वस्तु का केवल एक छोटा सा हिस्सा ही देख सकते हैं।

6. ख़राब कवरेज
माइक्रोस्कोप की ऑप्टिकल प्रणाली में कवर ग्लास भी शामिल है। कवर ग्लास की गैर-मानक मोटाई के कारण, कवर ग्लास से हवा में प्रवेश करने के बाद प्रकाश का ऑप्टिकल पथ बदल जाता है, जिसके परिणामस्वरूप चरण अंतर होता है, जो खराब कवरेज है। खराब कवरेज उत्पन्न होने से माइक्रोस्कोप की ध्वनि गुणवत्ता प्रभावित होती है।
अंतर्राष्ट्रीय नियमों के अनुसार, कवर ग्लास की मानक मोटाई {{0}}.17 मिमी है, और स्वीकार्य सीमा 0.16-0.18 मिमी है। ऑब्जेक्टिव लेंस के निर्माण में इस मोटाई सीमा के चरण अंतर को ध्यान में रखा गया है। ऑब्जेक्टिव लेंस हाउसिंग पर अंकित 0.17 ऑब्जेक्टिव लेंस के लिए आवश्यक कवर ग्लास की मोटाई को इंगित करता है।

7. कार्य दूरी WD
कार्यशील दूरी को वस्तु दूरी भी कहा जाता है, जो वस्तुनिष्ठ लेंस के सामने वाले लेंस की सतह से निरीक्षण की जाने वाली वस्तु तक की दूरी को संदर्भित करती है। माइक्रोस्कोप निरीक्षण के दौरान, निरीक्षण की जाने वाली वस्तु ऑब्जेक्टिव लेंस की फोकल लंबाई से एक से दो गुना के बीच होनी चाहिए। इसलिए, यह और फोकल लंबाई दो अवधारणाएँ हैं। जिसे आमतौर पर फ़ोकस करना कहा जाता है वह वास्तव में कार्य दूरी को समायोजित करना है।
जब ऑब्जेक्टिव लेंस का संख्यात्मक एपर्चर स्थिर होता है, तो कार्य दूरी कम होने पर एपर्चर कोण बड़ा होता है।
बड़े संख्यात्मक एपर्चर वाले एक उच्च-शक्ति ऑब्जेक्टिव लेंस की कार्य दूरी कम होती है।