ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के ऐपिस और ऑब्जेक्टिव लेंस का आवर्धन क्या है?

ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के ऐपिस और ऑब्जेक्टिव लेंस का आवर्धन क्या है?

माइक्रोस्कोप की ऑप्टिकल प्रणाली में मुख्य रूप से चार भाग शामिल हैं: ऑब्जेक्टिव लेंस, ऐपिस, दर्पण और कंडेनसर। व्यापक अर्थ में, इसमें प्रकाश स्रोत, फिल्टर, कवरस्लिप और स्लाइड भी शामिल हैं।

एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का आवर्धन वस्तुनिष्ठ लेंस के आवर्धन और ऐपिस के आवर्धन का उत्पाद है। उदाहरण के लिए, यदि अभिदृश्यक लेंस 10× है और नेत्रिका 10× है, तो आवर्धन 10×10=100 है।

(1) वस्तुनिष्ठ लेंस
ऑब्जेक्टिव लेंस सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा है जो माइक्रोस्कोप के प्रदर्शन को निर्धारित करता है। यह ऑब्जेक्टिव लेंस कनवर्टर पर स्थापित होता है और देखी जाने वाली वस्तु के करीब होता है, इसलिए इसे ऑब्जेक्टिव लेंस या ऑब्जेक्टिव लेंस कहा जाता है।

किसी वस्तुनिष्ठ लेंस का आवर्धन उसकी लंबाई के समानुपाती होता है। ऑब्जेक्टिव लेंस का आवर्धन जितना अधिक होगा, ऑब्जेक्टिव लेंस उतना ही लंबा होगा।

ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप (ओएम के रूप में संक्षिप्त) एक ऑप्टिकल उपकरण है जो छोटी वस्तुओं को बड़ा करने और छवि बनाने के लिए ऑप्टिकल सिद्धांतों का उपयोग करता है जिन्हें मानव आंख द्वारा हल नहीं किया जा सकता है, ताकि लोग सूक्ष्म संरचना की जानकारी निकाल सकें।

1. वस्तुनिष्ठ लेंस का वर्गीकरण
उपयोग की विभिन्न स्थितियों के अनुसार ऑब्जेक्टिव लेंस को शुष्क ऑब्जेक्टिव लेंस और तरल विसर्जन ऑब्जेक्टिव लेंस में विभाजित किया जा सकता है; उनमें से, तरल विसर्जन उद्देश्य लेंस को जल विसर्जन उद्देश्य लेंस और तेल विसर्जन उद्देश्य लेंस में विभाजित किया जा सकता है (आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला आवर्धन 90-100 गुना है)।

अलग-अलग आवर्धन के अनुसार, इसे कम आवर्धन ऑब्जेक्टिव लेंस (10 गुना से कम), मध्यम आवर्धन ऑब्जेक्टिव लेंस (लगभग 20 गुना) और उच्च आवर्धन ऑब्जेक्टिव लेंस (40-65 बार) में विभाजित किया जा सकता है।

विपथन सुधार स्थिति के अनुसार, इसे अक्रोमैटिक ऑब्जेक्टिव लेंस (आमतौर पर उपयोग किया जाने वाला, ऑब्जेक्टिव लेंस जो स्पेक्ट्रम में दो प्रकार के रंगीन प्रकाश के रंगीन विपथन को ठीक कर सकता है) और एपोक्रोमैटिक ऑब्जेक्टिव लेंस (ऑब्जेक्टिव लेंस जो रंगीन प्रकाश को ठीक कर सकता है) में विभाजित किया गया है। स्पेक्ट्रम में तीन प्रकार के रंगीन प्रकाश का विचलन, जो महंगा है और शायद ही कभी उपयोग किया जाता है)।

2. वस्तुनिष्ठ लेंस के मुख्य पैरामीटर:

ऑब्जेक्टिव लेंस के मुख्य मापदंडों में शामिल हैं: आवर्धन, संख्यात्मक एपर्चर और कार्य दूरी।

① आवर्धन से तात्पर्य आंखों द्वारा देखी गई छवि के आकार और संबंधित नमूने के आकार के अनुपात से है। यह क्षेत्रफलों के अनुपात के बजाय लंबाई के अनुपात को संदर्भित करता है। उदाहरण: आवर्धन कारक 100× है, जो 1 माइक्रोमीटर की लंबाई वाले नमूने को संदर्भित करता है। बढ़ी हुई छवि की लंबाई 100 μm है। यदि इसकी गणना क्षेत्रफल के आधार पर की जाती है, तो इसे 10,{4}} गुना बढ़ाया जाता है।

माइक्रोस्कोप का कुल आवर्धन उद्देश्य और ऐपिस आवर्धन के उत्पाद के बराबर है।

②. संख्यात्मक एपर्चर को एपर्चर अनुपात भी कहा जाता है, जिसे संक्षेप में NA या A कहा जाता है। यह ऑब्जेक्टिव लेंस और कंडेनसर का मुख्य पैरामीटर है, और यह माइक्रोस्कोप के रिज़ॉल्यूशन के सीधे आनुपातिक है। शुष्क उद्देश्यों का संख्यात्मक एपर्चर 0 होता है।

③. कार्य दूरी का तात्पर्य ऑब्जेक्टिव लेंस के सामने वाले लेंस के नीचे से नमूने के कवर ग्लास के शीर्ष तक की दूरी से है, जब देखा गया नमूना सबसे स्पष्ट होता है। ऑब्जेक्टिव लेंस की कार्यशील दूरी ऑब्जेक्टिव लेंस की फोकल लंबाई से संबंधित होती है। अभिदृश्यक लेंस की फोकल लंबाई जितनी अधिक होगी, आवर्धन उतना ही कम होगा और उसकी कार्य दूरी भी उतनी ही अधिक होगी। उदाहरण: 10x ऑब्जेक्टिव लेंस को 10/0.25 और 16{11}}/0.17 से चिह्नित किया गया है, जहां 10 का आवर्धन है वस्तुनिष्ठ लेंस; 0.25 संख्यात्मक एपर्चर है; 160 लेंस बैरल की लंबाई है (मिमी में); 0.17 कवर ग्लास की मानक मोटाई (मिमी में) है। 10x ऑब्जेक्टिव लेंस की प्रभावी कार्य दूरी 6.5 मिमी है, और 40x ऑब्जेक्टिव लेंस की प्रभावी कार्य दूरी 0.48 मिमी है। 3. अभिदृश्यक लेंस का कार्य नमूने को पहली बार बड़ा करना है। यह सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा है जो माइक्रोस्कोप के प्रदर्शन--रिज़ॉल्यूशन को निर्धारित करता है।

संकल्प को संकल्प या समाधान शक्ति भी कहा जाता है। रिज़ॉल्यूशन का आकार रिज़ॉल्यूशन दूरी (दो ऑब्जेक्ट बिंदुओं के बीच न्यूनतम दूरी जिसे हल किया जा सकता है) के मान से व्यक्त किया जाता है। फोटोपिक दूरी (25 सेमी) पर, सामान्य मानव आँखें दो वस्तु बिंदुओं को स्पष्ट रूप से देख सकती हैं जो कि 0.073 मिमी अलग हैं। 0.073 मिमी का मान सामान्य मानव आंखों की रिज़ॉल्यूशन दूरी है। माइक्रोस्कोप की रिज़ॉल्यूशन दूरी जितनी छोटी होगी, उसका रिज़ॉल्यूशन उतना ही अधिक होगा और उसका प्रदर्शन उतना ही बेहतर होगा।

माइक्रोस्कोप के रिज़ॉल्यूशन का आकार ऑब्जेक्टिव लेंस के रिज़ॉल्यूशन से निर्धारित होता है, और ऑब्जेक्टिव लेंस का रिज़ॉल्यूशन उसके संख्यात्मक एपर्चर और रोशनी प्रकाश की तरंग दैर्ध्य द्वारा निर्धारित होता है।

सामान्य केंद्रीय रोशनी विधि (फोटोपिक रोशनी विधि जो प्रकाश को नमूने के माध्यम से समान रूप से गुजरने की अनुमति देती है) का उपयोग करते समय, माइक्रोस्कोप की रिज़ॉल्यूशन दूरी d=0.61λ/NA है

सूत्र में, d--ऑब्जेक्टिव लेंस की रिज़ॉल्यूशन दूरी, एनएम में।

λ-रोशनी प्रकाश की तरंग दैर्ध्य, इकाई एनएम।

एनए-ऑब्जेक्टिव लेंस का संख्यात्मक एपर्चर

उदाहरण के लिए, तेल विसर्जन उद्देश्य लेंस का संख्यात्मक एपर्चर 1.25 है, और दृश्य प्रकाश की तरंग दैर्ध्य सीमा 400-700 एनएम है। यदि औसत तरंगदैर्घ्य 550 एनएम है, तो d=270 एनएम, जो प्रदीप्ति प्रकाश की तरंगदैर्घ्य का लगभग आधा है। सामान्यतः दृश्य प्रकाश से प्रकाशित सूक्ष्मदर्शी की विभेदन सीमा 0.2 μm होती है।

(2), नेत्रिका
चूँकि यह प्रेक्षक की आँखों के निकट होता है, इसलिए इसे नेत्रिका भी कहा जाता है। लेंस बैरल के ऊपरी सिरे पर स्थापित।

1. नेत्रिका की संरचना
आम तौर पर ऐपिस लेंस के ऊपरी और निचले सेट से बना होता है, ऊपरी लेंस को नेत्र लेंस कहा जाता है, और निचले लेंस को अभिसारी लेंस या फ़ील्ड लेंस कहा जाता है। ऊपरी और निचले लेंस के बीच या फ़ील्ड दर्पण के नीचे एक डायाफ्राम होता है (इसका आकार दृश्य के क्षेत्र का आकार निर्धारित करता है), क्योंकि नमूना केवल डायाफ्राम की सतह पर चित्रित किया जाता है, इस डायाफ्राम पर बालों का एक छोटा सा टुकड़ा चिपकाया जा सकता है एक निश्चित विशेषता के लक्ष्य को इंगित करने के लिए एक सूचक के रूप में। प्रेक्षित नमूने के आकार को मापने के लिए उस पर एक ऐपिस माइक्रोमीटर भी लगाया जा सकता है।

ऐपिस की लंबाई जितनी कम होगी, आवर्धन उतना अधिक होगा (क्योंकि ऐपिस का आवर्धन ऐपिस की फोकल लंबाई के व्युत्क्रमानुपाती होता है)।

2. नेत्रिका की भूमिका
यह स्पष्ट रूप से हल की गई वास्तविक छवि को और अधिक बड़ा करने के लिए है जिसे ऑब्जेक्टिव लेंस द्वारा इस हद तक बढ़ाया गया है कि मानव आंख आसानी से इसे स्पष्ट रूप से अलग कर सके।

आमतौर पर उपयोग की जाने वाली ऐपिस का आवर्धन 5-16 गुना होता है।

3. ऐपिस और ऑब्जेक्टिव लेंस के बीच संबंध
वस्तुनिष्ठ लेंस द्वारा स्पष्ट रूप से हल की गई बारीक संरचना, यदि इसे ऐपिस द्वारा पुन: आवर्धित नहीं किया जाता है, और उस आकार तक नहीं पहुंच सकता है जिसे मानव आंख भेद सकती है, तो यह स्पष्ट नहीं होगा; लेकिन वह बारीक संरचना जिसे ऑब्जेक्टिव लेंस अलग नहीं कर सकता है, हालांकि इसे उच्च-शक्ति वाले ऐपिस द्वारा फिर से बढ़ाया जाता है, यह अभी भी स्पष्ट नहीं है, इसलिए ऐपिस केवल बड़ा कर सकता है, और माइक्रोस्कोप के रिज़ॉल्यूशन में सुधार नहीं करेगा। कभी-कभी हालांकि ऑब्जेक्टिव लेंस दो बहुत करीबी ऑब्जेक्ट बिंदुओं को अलग कर सकता है, फिर भी स्पष्ट रूप से देखना असंभव है क्योंकि इन दो ऑब्जेक्ट बिंदुओं की छवियों के बीच की दूरी आंखों की रिज़ॉल्यूशन दूरी से कम है। इसलिए, ऐपिस और ऑब्जेक्टिव लेंस न केवल एक-दूसरे से संबंधित हैं, बल्कि एक-दूसरे को प्रतिबंधित भी करते हैं।