आप प्रकाशीय सूक्ष्मदर्शी के नेत्रिकाओं और अभिदृश्यक लेंसों का आवर्धन कैसे जानते हैं?
ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का आवर्धन ऑब्जेक्टिव लेंस के आवर्धन और ऐपिस के आवर्धन का गुणनफल होता है। उदाहरण के लिए, यदि ऑब्जेक्टिव लेंस 10× है और ऐपिस 10× है, तो आवर्धन 10×10=100 होगा।
1. ऑब्जेक्टिव लेंस का वर्गीकरण:
ऑब्जेक्टिव लेंस को विभिन्न उपयोग स्थितियों के अनुसार शुष्क ऑब्जेक्टिव और द्रव विसर्जन ऑब्जेक्टिव में विभाजित किया जा सकता है; द्रव विसर्जन ऑब्जेक्टिव को जल विसर्जन ऑब्जेक्टिव और तेल विसर्जन ऑब्जेक्टिव में विभाजित किया जा सकता है (सामान्यतः प्रयुक्त आवर्धन 90-100 गुना होता है)।
विभिन्न आवर्धन के अनुसार, इसे कम-शक्ति ऑब्जेक्टिव लेंस (10 गुना से कम), मध्यम-शक्ति ऑब्जेक्टिव (लगभग 20 गुना) और उच्च-शक्ति ऑब्जेक्टिव (40-65 गुना) में विभाजित किया जा सकता है।
विपथन सुधार के अनुसार, इसे अवर्णी ऑब्जेक्टिव लेंस (आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला ऑब्जेक्टिव लेंस जो स्पेक्ट्रम में प्रकाश के दो रंगों के वर्णिक विपथन को सही कर सकता है) और अपवर्णी ऑब्जेक्टिव लेंस (ऑब्जेक्टिव लेंस जो स्पेक्ट्रम में प्रकाश के तीन रंगों के वर्णिक विपथन को सही कर सकता है, महंगा और शायद ही कभी इस्तेमाल किया जाता है) में विभाजित किया गया है।
2. ऑब्जेक्टिव लेंस के मुख्य पैरामीटर:
ऑब्जेक्टिव लेंस के मुख्य पैरामीटर में शामिल हैं: आवर्धन, संख्यात्मक एपर्चर और कार्य दूरी।
① आवर्धन का तात्पर्य आँख द्वारा देखी गई छवि के आकार और संबंधित नमूने के आकार के अनुपात से है। यह क्षेत्रफल के अनुपात के बजाय लंबाई के अनुपात को संदर्भित करता है। उदाहरण: आवर्धन 100× है, जो 1 μm लंबाई वाले नमूने को संदर्भित करता है। बढ़े हुए चित्र की लंबाई 100 μm है। यदि क्षेत्रफल के आधार पर गणना की जाए, तो आवर्धन 10,000 गुना है।
किसी सूक्ष्मदर्शी का कुल आवर्धन, अभिदृश्यक और नेत्रिका के आवर्धन के गुणनफल के बराबर होता है।
②. संख्यात्मक एपर्चर को लेंस एपर्चर अनुपात भी कहा जाता है, जिसे NA या A के रूप में संक्षिप्त किया जाता है। यह ऑब्जेक्टिव लेंस और कंडेनसर का मुख्य पैरामीटर है और माइक्रोस्कोप के रिज़ॉल्यूशन के समानुपातिक है। शुष्क ऑब्जेक्टिव का संख्यात्मक एपर्चर 0.05-0.95 है, और तेल विसर्जन ऑब्जेक्टिव (देवदार तेल) का संख्यात्मक एपर्चर 1.25 है।
③. कार्य दूरी ऑब्जेक्टिव लेंस के सामने वाले लेंस के निचले भाग से नमूने के कवर ग्लास के शीर्ष तक की दूरी को संदर्भित करती है जब देखा जा रहा नमूना सबसे स्पष्ट होता है। ऑब्जेक्टिव लेंस की कार्य दूरी ऑब्जेक्टिव लेंस की फोकल लंबाई से संबंधित होती है। ऑब्जेक्टिव लेंस की फोकल लंबाई जितनी लंबी होती है, आवर्धन उतना ही कम होता है, और इसकी कार्य दूरी उतनी ही अधिक होती है। उदाहरण के लिए: 10x ऑब्जेक्टिव लेंस को 10/0.25 और 160/0.17 से चिह्नित किया जाता है, जहां 10 ऑब्जेक्टिव लेंस का आवर्धन है; 0.25 संख्यात्मक एपर्चर है; 160 लेंस बैरल की लंबाई (मिमी में) है; 0.17 कवर ग्लास की मानक मोटाई (मिमी में) है। 10x ऑब्जेक्टिव लेंस की प्रभावी कार्य दूरी 6.5 मिमी है,
3. ऑब्जेक्टिव लेंस का कार्य नमूने को पहली बार बड़ा करना है। यह माइक्रोस्कोप के प्रदर्शन को निर्धारित करने वाला सबसे महत्वपूर्ण घटक है - रिज़ॉल्यूशन का स्तर।
रिज़ॉल्यूशन को रिज़ॉल्यूशन या रिज़ॉल्यूशन क्षमता भी कहा जाता है। रिज़ॉल्यूशन का आकार रिज़ॉल्यूशन दूरी (दो ऑब्जेक्ट पॉइंट्स के बीच न्यूनतम दूरी जिसे हल किया जा सकता है) के संख्यात्मक मान द्वारा व्यक्त किया जाता है। फोटोपिक दूरी (25 सेमी) पर, सामान्य मानव आँखें दो ऑब्जेक्ट पॉइंट्स 0.073 मिमी दूर स्पष्ट रूप से देख सकती हैं। 0.073 मिमी का यह मान सामान्य मानव आँखों की रिज़ॉल्यूशन दूरी है। माइक्रोस्कोप की रिज़ॉल्यूशन दूरी जितनी छोटी होगी, उसका रिज़ॉल्यूशन उतना ही अधिक होगा, जिसका अर्थ है कि उसका प्रदर्शन बेहतर होगा।
सूक्ष्मदर्शी का रिज़ोल्यूशन, ऑब्जेक्टिव लेंस के रिज़ोल्यूशन द्वारा निर्धारित होता है, जो बदले में उसके संख्यात्मक एपर्चर और प्रदीप्त प्रकाश की तरंगदैर्घ्य द्वारा निर्धारित होता है।
साधारण केंद्रीय रोशनी (फोटोपिक रोशनी 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 होती है
सूत्र में, d——ऑब्जेक्टिव लेंस की विभेदन दूरी, इकाई nm.
λ——प्रदीपन प्रकाश की तरंगदैर्घ्य, इकाई एनएम।
NA ——ऑब्जेक्टिव लेंस का संख्यात्मक एपर्चर
उदाहरण के लिए, एक तेल विसर्जन ऑब्जेक्टिव लेंस का संख्यात्मक एपर्चर 1.25 है, दृश्यमान प्रकाश तरंगदैर्ध्य सीमा 400-700nm है, और औसत तरंगदैर्ध्य 550 nm है, फिर d=270 nm है, जो रोशनी प्रकाश की तरंगदैर्ध्य का लगभग आधा है। आम तौर पर, दृश्यमान प्रकाश से प्रकाशित माइक्रोस्कोप की रिज़ॉल्यूशन सीमा 0.2 μm होती है।
(2) ऐपिस
क्योंकि यह प्रेक्षक की आंखों के करीब होता है, इसलिए इसे ऐपिस भी कहा जाता है। लेंस बैरल के ऊपरी सिरे पर स्थापित किया जाता है।
1. ऐपिस संरचना
आम तौर पर ऐपिस में ऊपरी और निचले लेंस के दो सेट होते हैं। ऊपरी लेंस को आई लेंस कहा जाता है, और निचले लेंस को अभिसारी लेंस या फील्ड लेंस कहा जाता है। ऊपरी और निचले लेंस के बीच या फील्ड लेंस के नीचे एक एपर्चर होता है (इसका आकार देखने के क्षेत्र के आकार को निर्धारित करता है)। चूँकि नमूना एपर्चर सतह पर बिल्कुल सटीक रूप से चित्रित किया जाता है, इसलिए एक निश्चित विशेषता के लक्ष्य को इंगित करने के लिए एक संकेतक के रूप में बाल का एक छोटा सा टुकड़ा एपर्चर पर चिपकाया जा सकता है। देखे जा रहे नमूने के आकार को मापने के लिए एक ऐपिस माइक्रोमीटर भी इस पर रखा जा सकता है।
ऐपिस की लंबाई जितनी कम होगी, आवर्धन उतना ही अधिक होगा (क्योंकि ऐपिस का आवर्धन ऐपिस की फोकस लंबाई के व्युत्क्रमानुपाती होता है)।
2. ऐपिस का कार्य
यह स्पष्ट वास्तविक छवि को और अधिक बड़ा करने के लिए है जिसे ऑब्जेक्टिव लेंस द्वारा इस सीमा तक बड़ा किया गया है कि मानव आँख इसे आसानी से स्पष्ट रूप से पहचान सके। आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले ऐपिस का आवर्धन 5-16 गुना होता है।
3. ऐपिस और ऑब्जेक्टिव लेंस के बीच संबंध
वे बारीक संरचनाएं जिन्हें ऑब्जेक्टिव लेंस द्वारा स्पष्ट रूप से हल किया गया है, यदि उन्हें ऐपिस द्वारा फिर से आवर्धित नहीं किया जाता है, तो वे स्पष्ट रूप से दिखाई नहीं देंगी और उस आकार तक नहीं पहुंच सकतीं, जिसे मानव आंख हल कर सकती है। हालांकि, वे बारीक संरचनाएं जिन्हें ऑब्जेक्टिव लेंस द्वारा हल नहीं किया जा सकता है, उच्च-शक्ति वाले ऐपिस द्वारा फिर से आवर्धन के बावजूद दिखाई नहीं देंगी। यह अभी भी स्पष्ट नहीं है, इसलिए ऐपिस केवल एक आवर्धक के रूप में कार्य कर सकता है और माइक्रोस्कोप के रिज़ॉल्यूशन में सुधार नहीं करेगा। कभी-कभी, हालांकि ऑब्जेक्टिव लेंस दो बहुत करीबी ऑब्जेक्ट बिंदुओं को हल कर सकता है, फिर भी स्पष्ट रूप से देखना असंभव है क्योंकि दो ऑब्जेक्ट बिंदुओं की छवियों के बीच की दूरी आंख की रिज़ॉल्यूशन दूरी से छोटी है। इसलिए, ऐपिस और ऑब्जेक्टिव लेंस दोनों एक दूसरे से संबंधित हैं और एक दूसरे को प्रतिबंधित करते हैं।
