माइक्रोस्कोप के संकल्प में सुधार कैसे करें?
माइक्रोस्कोप निरीक्षण उपकरण के मुख्य उपकरणों में से एक है, और माइक्रोस्कोप के प्रदर्शन का न्याय करने के लिए महत्वपूर्ण सूचकांक संकल्प है। संकल्प दो छोटे बिंदुओं या दो रेखाओं के बीच छोटी दूरी को स्पष्ट रूप से अलग करने की क्षमता को संदर्भित करता है। मानव आँख स्वयं एक सूक्ष्मदर्शी है। प्रकाश की मानक स्थितियों के तहत, फोटोपिक दूरी (25 सेमी अंतरराष्ट्रीय स्तर पर मान्यता प्राप्त) पर मानव आंख का संकल्प लगभग 1/10 मिमी के बराबर है। दो सीधी रेखाओं को देखने के लिए, आँख के विभेदन में भी सुधार किया जा सकता है क्योंकि सीधी रेखा तंत्रिका कोशिकाओं की एक श्रृंखला को उत्तेजित करती है।
मानव आँख का विभेदन केवल 1/10 मिमी है, इसलिए 1/10 मिमी से छोटी वस्तु या 1/10 मिमी से अधिक निकट की दो छोटी वस्तुओं के बीच की दूरी को मानव आँख द्वारा पहचाना नहीं जा सकता है। तो सूक्ष्म अवलोकन के लिए सरल मैक्रोस्कोपिक मैग्नीफाइंग ग्लास से ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप और फिर इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप दिखाई दिया। माइक्रोस्कोप रिज़ॉल्यूशन की परिभाषा दो छोटे बिंदुओं के बीच की छोटी दूरी है जिसे एक नमूने पर स्पष्ट रूप से हल किया जा सकता है। इसका परिकलन सूत्र है: D=0.61λ/NA
सूत्र में: डी संकल्प (उम) है; λ प्रकाश स्रोत (उम) की तरंग दैर्ध्य है; एनए ऑब्जेक्टिव लेंस का न्यूमेरिकल अपर्चर (जिसे लेंस अपर्चर भी कहा जाता है) है।
यह सूत्र से प्राप्त किया जा सकता है कि सूक्ष्मदर्शी का विभेदन घटना प्रकाश स्रोत की तरंग दैर्ध्य और मिलान किए गए वस्तुनिष्ठ लेंस के संख्यात्मक एपर्चर द्वारा निर्धारित किया जाता है। यह देखा जा सकता है कि ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप में सुधार की विधि:
1. प्रकाश स्रोत की तरंग दैर्ध्य को कम करें।
दृश्यमान प्रकाश की छोटी तरंग दैर्ध्य 390nm है। यदि इस तरंग दैर्ध्य के पराबैंगनी प्रकाश को प्रदीप्ति प्रकाश स्रोत के रूप में उपयोग किया जाता है, तो ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का संकल्प 0.2um तक कम किया जा सकता है। हालाँकि, क्योंकि कांच की अधिकांश सामान्य सामग्री 340 एनएम से कम तरंग दैर्ध्य के साथ प्रकाश की एक बड़ी मात्रा को अवशोषित करती है, पराबैंगनी प्रकाश बहुत अधिक क्षीणन के बाद एक स्पष्ट और उज्ज्वल छवि नहीं बना सकता है। इसलिए, महंगी सामग्री जैसे कि क्वार्ट्ज (जो 200 एनएम के रूप में कम पराबैंगनी प्रकाश संचारित कर सकती है) और फ्लोराइट (जो पराबैंगनी प्रकाश को 185 एनएम तक कम कर सकती है) का उपयोग करना पड़ता है, और पराबैंगनी प्रकाश सूक्ष्मदर्शी को नग्न आंखों से नहीं देखा जा सकता है। यहां तक कि देखे गए नमूनों की सीमा, उच्च लागत के साथ मिलकर, इसलिए माइक्रोस्कोप रिज़ॉल्यूशन में सुधार का यह तरीका अपनी सीमाओं के कारण व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है।
2. ऑब्जेक्टिव लेंस के न्यूमेरिकल अपर्चर NA को बढ़ाएं।
संख्यात्मक एपर्चर NA=n*sin(u)
सूत्र में, n वस्तुनिष्ठ लेंस और नमूने के बीच माध्यम का अपवर्तनांक है; u वस्तुनिष्ठ लेंस का आधा द्वारक कोण है। इसलिए, ऑप्टिकल डिज़ाइन के परिप्रेक्ष्य से, उचित रूप से बड़े एपर्चर कोण का उपयोग करना, या अपवर्तक सूचकांक में वृद्धि करना, ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के संकल्प को बेहतर बनाने के लिए एक सामान्य तरीका बन गया है। आम तौर पर, कम आवर्धन वस्तुनिष्ठ लेंस, जैसे कि 10X से नीचे, 1 के अपवर्तक सूचकांक के साथ माध्यम के रूप में हवा का उपयोग करता है, अर्थात, एक शुष्क उद्देश्य लेंस; जल विसर्जन माध्यम आसुत जल है, और इसका अपवर्तनांक 1.33 है; तेल विसर्जन वस्तुनिष्ठ लेंस देवदार का तेल या अन्य पारदर्शी तेल है, और इसका अपवर्तक सूचकांक आम तौर पर लगभग 1.52 पर होता है, यह लेंस और ग्लास स्लाइड्स के अपवर्तक सूचकांक के करीब होता है, जैसे ओलंपस का 100X तेल लेंस। जल विसर्जन उद्देश्यों और तेल विसर्जन उद्देश्यों में न केवल उच्च आवर्धन होता है, बल्कि उच्च अपवर्तक सूचकांक मीडिया के उपयोग के कारण उद्देश्य के संकल्प में भी सुधार होता है।
