ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के महत्वपूर्ण तकनीकी पैरामीटर

1. संख्यात्मक एपर्चर

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।

न्यूमेरिकल अपर्चर (NA) ऑब्जेक्ट के फ्रंट लेंस और निरीक्षण की जाने वाली वस्तु के बीच के माध्यम के अपवर्तक सूचकांक (n) का उत्पाद है और आधे एपर्चर कोण (u) 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 में, यदि आप NA मान को बढ़ाना चाहते हैं, तो एपर्चर कोण को नहीं बढ़ाया जा सकता है, और माध्यम के अपवर्तक सूचकांक n मान को 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 अपर्चर 1.4 है, जो सैद्धांतिक और तकनीकी रूप से सीमा है। वर्तमान में, उच्च अपवर्तक सूचकांक वाले ब्रोनाफ्थलीन को माध्यम के रूप में उपयोग किया जाता है। ब्रोनाफ्थेलीन 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 न्यूनतम 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 बढ़ाने के लिए अर्थात् σ का मान 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) एनए मान (एनए =एनएसिनयू/2) बढ़ाने के लिए माध्यम के एन मान को 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 आप आँख बंद करके विश्वास नहीं कर सकते कि आवर्धन जितना अधिक होगा, उतना अच्छा होगा। माइक्रोस्कोप आवर्धन की सीमा प्रभावी आवर्धन है।

संकल्प और आवर्धन दो अलग-अलग लेकिन संबंधित अवधारणाएं 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 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 एक 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 फोकस की गहराई छोटी होती है, 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) फोकस की गहराई कुल आवर्धन और उद्देश्य 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

सूक्ष्मदर्शी को देखते समय, दिखाई देने वाले चमकीले 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 (फ़ील्ड संख्या, FN के रूप में संक्षिप्त, ऐपिस के लेंस बैरल के बाहर चिह्नित), : उद्देश्य का आवर्धन लेंस।

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 का आवर्धन 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 कवरस्लिप 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। इस मोटाई सीमा में अंतर की गणना ऑब्जेक्टिव लेंस के निर्माण में 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।

एक बड़े संख्यात्मक एपर्चर के साथ एक उच्च-आवर्धन उद्देश्य की एक छोटी कार्य दूरी होती है।