इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का रिज़ॉल्यूशन ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप से अधिक क्यों होता है

इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का रेजोल्यूशन ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप से अधिक क्यों होता है?

ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का आवर्धन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप की तुलना में छोटा होता है। एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप केवल कोशिकाओं और क्लोरोप्लास्ट जैसी सूक्ष्म संरचनाओं का निरीक्षण कर सकता है, जबकि एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप सूक्ष्मदर्शी संरचनाओं, यानी ऑर्गेनेल, वायरस, बैक्टीरिया आदि की संरचना का निरीक्षण कर सकता है।

एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप एक त्वरित और एकत्रित इलेक्ट्रॉन किरण को एक बहुत पतले नमूने पर प्रोजेक्ट करता है, जहां इलेक्ट्रॉन दिशा बदलने के लिए नमूने में परमाणुओं से टकराते हैं, जिसके परिणामस्वरूप त्रि-आयामी कोणीय बिखराव होता है। प्रकीर्णन कोण का आकार नमूने के घनत्व और मोटाई से संबंधित है, इसलिए यह विभिन्न रंगों के साथ छवियां बना सकता है। छवियों को प्रवर्धन और फोकस करने के बाद इमेजिंग उपकरणों (जैसे फ्लोरोसेंट स्क्रीन, फिल्म और फोटोसेंसिटिव कपलिंग घटकों) पर प्रदर्शित किया जाएगा।

इलेक्ट्रॉनों की बहुत छोटी डी ब्रोगली तरंग दैर्ध्य के कारण, एक ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का रिज़ॉल्यूशन एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप की तुलना में बहुत अधिक होता है, जो 0.1-0.2nm तक पहुंचता है और हजारों से लाखों तक का आवर्धन होता है। कई बार. इसलिए, ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग नमूनों की बारीक संरचना का निरीक्षण करने के लिए किया जा सकता है, और यहां तक कि परमाणुओं की केवल एक पंक्ति की संरचना का निरीक्षण करने के लिए भी किया जा सकता है, जो ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी द्वारा देखी गई सबसे छोटी संरचना से हजारों गुना छोटी है। टीईएम भौतिकी और जीव विज्ञान से संबंधित कई वैज्ञानिक क्षेत्रों में एक महत्वपूर्ण विश्लेषणात्मक पद्धति है, जैसे कि कैंसर अनुसंधान, वायरोलॉजी, सामग्री विज्ञान, साथ ही नैनो टेक्नोलॉजी, सेमीकंडक्टर अनुसंधान इत्यादि।

ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का उच्चतम रिज़ॉल्यूशन

200 नैनोमीटर. एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का रिज़ॉल्यूशन (770 से 390 नैनोमीटर तक की दृश्य प्रकाश तरंग दैर्ध्य के साथ) रोशन किरण की फोकसिंग रेंज से निकटता से संबंधित है। 1870 के दशक में जर्मन भौतिक विज्ञानी अर्न्स्ट एब्बे ने खोज की थी।

दृश्यमान प्रकाश, अपनी तरंग विशेषताओं के कारण, विवर्तन से गुजरता है, जिससे किरण असीमित रूप से ध्यान केंद्रित करने में असमर्थ हो जाती है। एब्बे के इस नियम के अनुसार, दृश्य प्रकाश को केंद्रित करने के लिए न्यूनतम व्यास प्रकाश तरंग की तरंग दैर्ध्य का एक तिहाई है।

वह 200 नैनोमीटर है. एक सदी से भी अधिक समय से, 200 नैनोमीटर की "अब्बे सीमा" को ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप की सैद्धांतिक रिज़ॉल्यूशन सीमा माना जाता है, और इस आकार से छोटी वस्तुओं को इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप या टनल स्कैनिंग माइक्रोस्कोप का उपयोग करके देखा जाना चाहिए।

संख्यात्मक एपर्चर, जिसे एपर्चर अनुपात के रूप में भी जाना जाता है, जिसे संक्षेप में एनए या ए के रूप में जाना जाता है, ऑब्जेक्टिव लेंस और कंडेनसर का मुख्य पैरामीटर है, और माइक्रोस्कोप के रिज़ॉल्यूशन के सीधे आनुपातिक है। शुष्क अभिदृश्यक का संख्यात्मक छिद्र 0 है।05-0.95, और तेल में डूबे अभिदृश्यक (देवदार का तेल) का संख्यात्मक छिद्र 1.25 है।

कार्य दूरी का तात्पर्य वस्तुनिष्ठ लेंस के सामने वाले लेंस से नमूने के कवर ग्लास तक की दूरी से है, जब देखा जा रहा नमूना सबसे स्पष्ट होता है। ऑब्जेक्टिव लेंस की कार्य दूरी उसकी 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।

ऑब्जेक्टिव लेंस का कार्य पहली बार नमूने को बड़ा करना है, और यह सबसे महत्वपूर्ण घटक है जो माइक्रोस्कोप के प्रदर्शन को निर्धारित करता है - रिज़ॉल्यूशन का स्तर। संकल्प को संकल्प या समाधान शक्ति भी कहा जाता है। रिज़ॉल्यूशन का परिमाण रिज़ॉल्यूशन दूरी के संख्यात्मक मान (दो ऑब्जेक्ट बिंदुओं के बीच की न्यूनतम दूरी जिसे पहचाना जा सकता है) द्वारा व्यक्त किया जाता है।

25 सेमी की स्पष्ट दूरी पर, सामान्य मानव आंख से 0.073 मिमी की दूरी वाली दो वस्तुओं को स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है। 0.073 मिमी का यह मान सामान्य मानव आँख की विभेदन दूरी है। माइक्रोस्कोप की रिज़ॉल्यूशन दूरी जितनी छोटी होगी, उसका रिज़ॉल्यूशन उतना ही अधिक होगा और उसका प्रदर्शन बेहतर होगा।

ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का उच्चतम रिज़ॉल्यूशन

2 Electronic microscope