सूक्ष्मदर्शी के चार ऑप्टिकल सिद्धांत
1, अपवर्तन और अपवर्तक सूचकांक
प्रकाश एक सजातीय आइसोट्रोपिक माध्यम में दो बिंदुओं के बीच एक सीधी रेखा में फैलता है। विभिन्न घनत्वों की पारदर्शी वस्तुओं से गुजरते समय, विभिन्न मीडिया में प्रकाश की विभिन्न प्रसार गति के कारण अपवर्तन होता है। जब प्रकाश किरणें जो किसी पारदर्शी वस्तु (जैसे कांच) की सतह पर लंबवत नहीं होती हैं, हवा द्वारा उत्सर्जित होती हैं, तो प्रकाश किरणों की दिशा इसके इंटरफ़ेस पर बदल जाती है और सामान्य के साथ एक अपवर्तन कोण बनाती है।
2, लेंस का प्रदर्शन
लेंस सबसे बुनियादी ऑप्टिकल घटक हैं जो माइक्रोस्कोप की ऑप्टिकल प्रणाली बनाते हैं। ऑब्जेक्टिव, ऐपिस और कंडेनसर घटक सभी एक या एकाधिक लेंस से बने होते हैं। उनके अलग-अलग आकार के अनुसार, उन्हें दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: उत्तल लेंस (सकारात्मक लेंस) और अवतल लेंस (नकारात्मक लेंस)। जब ऑप्टिकल अक्ष के समानांतर प्रकाश की किरण उत्तल लेंस के माध्यम से एक बिंदु पर प्रतिच्छेद करती है, तो इस बिंदु को फोकल प्लेन कहा जाता है, और ऑप्टिकल अक्ष के लंबवत और चौराहे से गुजरने वाले विमान को फोकल प्लेन कहा जाता है। दो फोकल बिंदु हैं, ऑब्जेक्ट स्पेस में फोकल पॉइंट को "ऑब्जेक्ट फोकल पॉइंट" कहा जाता है, और उस बिंदु पर फोकल प्लेन को "ऑब्जेक्ट फोकल प्लेन" कहा जाता है; इसके विपरीत, छवि स्थान में फोकल बिंदु को "छवि फोकल बिंदु" कहा जाता है, और उस बिंदु पर फोकल विमान को "छवि फोकल विमान" कहा जाता है। अवतल लेंस से गुजरने के बाद प्रकाश एक सीधी आभासी छवि बनाता है, जबकि उत्तल लेंस एक सीधी वास्तविक छवि बनाता है। वास्तविक छवियाँ स्क्रीन पर प्रदर्शित की जा सकती हैं, जबकि आभासी छवियाँ नहीं।
3, इमेजिंग को प्रभावित करने वाला प्रमुख कारक - विपथन
वस्तुनिष्ठ स्थितियों के कारण, कोई भी ऑप्टिकल सिस्टम सैद्धांतिक रूप से आदर्श छवियां उत्पन्न नहीं कर सकता है, और विभिन्न विपथन की उपस्थिति इमेजिंग गुणवत्ता को प्रभावित करती है। नीचे विभिन्न विपथनों का संक्षिप्त परिचय दिया गया है।
1. रंग अंतर लेंस इमेजिंग में एक गंभीर दोष है, जो तब होता है जब प्रकाश के कई रंगों को प्रकाश स्रोतों के रूप में उपयोग किया जाता है, और मोनोक्रोमैटिक प्रकाश रंग अंतर उत्पन्न नहीं करता है। सफ़ेद प्रकाश सात प्रकार से बना होता है: लाल, नारंगी, पीला, हरा, नीला, नीला और बैंगनी। प्रत्येक प्रकार के प्रकाश की तरंग दैर्ध्य अलग-अलग होती है, इसलिए लेंस से गुजरने पर अपवर्तनांक भी भिन्न होता है। इस प्रकार, वस्तु पक्ष पर एक बिंदु छवि पक्ष पर एक रंग का धब्बा बना सकता है। ऑप्टिकल सिस्टम का मुख्य कार्य रंगीन विपथन को खत्म करना है।
रंग अंतर में आम तौर पर स्थितीय रंग अंतर और आवर्धन रंग अंतर शामिल होता है। स्थितिगत रंग अंतर के कारण छवि को किसी भी स्थिति में देखने पर धब्बे या प्रभामंडल दिखाई देते हैं, जिससे छवि धुंधली हो जाती है। और आवर्धन रंगीन विपथन के कारण छवि के किनारे रंगीन हो जाते हैं।
2. गोलाकार विपथन लेंस की गोलाकार सतह के कारण अक्ष पर बिंदुओं के मोनोक्रोमैटिक विपथन को संदर्भित करता है। गोलाकार विपथन का परिणाम यह होता है कि एक बिंदु की इमेजिंग के बाद, यह अब एक उज्ज्वल स्थान नहीं है, बल्कि धीरे-धीरे धुंधले मध्य किनारों वाला एक उज्ज्वल स्थान है, जो इमेजिंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है।
गोलाकार विपथन का सुधार अक्सर लेंस संयोजनों का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है। चूंकि उत्तल और अवतल लेंस का गोलाकार विपथन विपरीत होता है, इसलिए इसे खत्म करने के लिए उत्तल और अवतल लेंस की विभिन्न सामग्रियों का चयन किया जा सकता है और उन्हें एक साथ चिपकाया जा सकता है। पुराने मॉडल माइक्रोस्कोप में ऑब्जेक्टिव लेंस का गोलाकार विपथन पूरी तरह से ठीक नहीं किया गया था, और सुधार प्रभाव को प्राप्त करने के लिए इसे संबंधित क्षतिपूर्ति ऐपिस के साथ मिलान किया जाना चाहिए। सामान्य नए सूक्ष्मदर्शी का गोलाकार विपथन वस्तुनिष्ठ लेंस द्वारा पूरी तरह समाप्त हो जाता है।
3. हुइक्सिया हुइक्सिया ऑफ-अक्ष बिंदुओं के मोनोक्रोमैटिक विपथन से संबंधित है। जब एक ऑफ-अक्ष वस्तु को एक बड़े एपर्चर बीम के साथ चित्रित किया जाता है, तो उत्सर्जित किरण लेंस से गुजरती है और अब एक बिंदु पर प्रतिच्छेद नहीं करती है। एक प्रकाश बिंदु की छवि धूमकेतु जैसी एक बिंदु जैसी आकृति बनाएगी, इसलिए इसे "कोमा" नाम दिया गया है।
4. दृष्टिवैषम्य भी एक ऑफ एक्सिस मोनोक्रोमैटिक विपथन है जो स्पष्टता को प्रभावित करता है। जब देखने का क्षेत्र बड़ा होता है, तो किनारे पर वस्तु बिंदु ऑप्टिकल अक्ष से दूर होते हैं, और किरण बहुत अधिक झुक जाती है, जिससे लेंस से गुजरने के बाद दृष्टिवैषम्य होता है। दृष्टिवैषम्य के कारण मूल वस्तु बिंदु इमेजिंग के बाद दो अलग और लंबवत छोटी रेखाएं बन जाता है, जो एक अण्डाकार स्थान बनाने के लिए आदर्श छवि विमान पर संयुक्त होते हैं। जटिल लेंस संयोजनों के माध्यम से दृष्टिवैषम्य को समाप्त किया जाता है।
5. फ़ील्ड वक्रता, जिसे "छवि फ़ील्ड वक्रता" के रूप में भी जाना जाता है। जब लेंस में फ़ील्ड वक्रता होती है, तो संपूर्ण बीम का प्रतिच्छेदन बिंदु आदर्श छवि बिंदु से मेल नहीं खाता है। यद्यपि प्रत्येक विशिष्ट बिंदु पर स्पष्ट छवियां प्राप्त की जा सकती हैं, संपूर्ण छवि तल एक घुमावदार सतह है। इससे सूक्ष्म परीक्षण के दौरान पूरी छवि सतह को स्पष्ट रूप से देखना मुश्किल हो जाता है, जिससे अवलोकन और फोटोग्राफी मुश्किल हो जाती है। इसलिए, सूक्ष्मदर्शी का अध्ययन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले वस्तुनिष्ठ लेंस आम तौर पर सपाट क्षेत्र के उद्देश्य होते हैं, जो पहले से ही क्षेत्र की वक्रता को ठीक कर चुके होते हैं।
6. पहले उल्लिखित विभिन्न विपथन, क्षेत्र विरूपण को छोड़कर, सभी छवि की स्पष्टता को प्रभावित करते हैं। विरूपण एक अन्य प्रकार का विपथन है जहां बीम की सांद्रता से समझौता नहीं किया जाता है। इसलिए, यह छवि की स्पष्टता को प्रभावित नहीं करता है, लेकिन मूल वस्तु की तुलना में आकार में विकृति पैदा करता है।
