तेल विसर्जन माइक्रोस्कोपी में कुल आवर्धन और संकल्प के बीच संबंध

तेल विसर्जन माइक्रोस्कोपी में कुल आवर्धन और संकल्प के बीच संबंध

माइक्रोबायोलॉजिकल अनुसंधान में उपयोग किए जाने वाले माइक्रोस्कोप के उद्देश्य आमतौर पर तीन प्रकार होते हैं: कम आवर्धन (1 {{2 0}}}} x), उच्च आवर्धन (4 0 x), और तेल आवर्धन (100x)। शब्द 'ओई' (तेल विसर्जन) भी है जो दर्शाता है कि यह तीनों के बीच उच्चतम आवर्धन है। उपयोग की जाने वाली ऐपिस के आवर्धन के आधार पर, निरीक्षण किए जा रहे ऑब्जेक्ट को 1000-1600 बार बढ़ाया जा सकता है। जब उपयोग किया जाता है, तो एक तेल विसर्जन लेंस और अन्य उद्देश्यों के बीच का अंतर यह है कि कांच की स्लाइड और उद्देश्य लेंस के बीच हवा की एक परत नहीं है, लेकिन तेल की एक परत जिसे तेल विसर्जन प्रणाली कहा जाता है। इस प्रकार के तेल को अक्सर देवदार के तेल के रूप में चुना जाता है क्योंकि इसका अपवर्तक सूचकांक n =1 52, जो ग्लास के समान है। जब प्रकाश एक कांच की स्लाइड से गुजरता है, तो यह सीधे अपवर्तन के बिना देवदार तेल के माध्यम से उद्देश्य लेंस में प्रवेश कर सकता है। यदि ग्लास स्लाइड और ऑब्जेक्टिव लेंस के बीच का माध्यम हवा है, तो इसे एक सूखी प्रणाली कहा जाता है। जब प्रकाश ग्लास स्लाइड से होकर गुजरता है, तो इसे अपवर्तित और बिखराया जाता है, और उद्देश्य लेंस में प्रवेश करने वाले प्रकाश की मात्रा स्पष्ट रूप से कम हो जाती है, जो देखने के क्षेत्र की रोशनी को कम करती है। तेल दर्पणों का उपयोग न केवल रोशनी बढ़ाता है, बल्कि मुख्य रूप से संख्यात्मक एपर्चर को भी बढ़ाता है, क्योंकि एक माइक्रोस्कोप की आवर्धन दक्षता इसके संख्यात्मक एपर्चर द्वारा निर्धारित की जाती है। तथाकथित संख्यात्मक एपर्चर को अधिकतम कोण के आधे साइन के उत्पाद को संदर्भित करता है, जिस पर प्रकाश को ग्लास स्लाइड और ऑब्जेक्टिव लेंस के बीच माध्यम के अपवर्तक सूचकांक द्वारा गुणक लेंस (लेंस कोण के रूप में जाना जाता है) पर प्रकाशित किया जाता है। यह निम्न सूत्र द्वारा व्यक्त किया जा सकता है: na=n × sin а, जहाँ na=संख्यात्मक एपर्चर; N=माध्यम का अपवर्तक सूचकांक; एक=अधिकतम घटना कोण का आधा, यानी दर्पण के कोण का आधा। इसलिए, जिस कोण पर प्रकाश को उद्देश्य लेंस पर प्रक्षेपित किया जाता है, माइक्रोस्कोप की दक्षता उतनी ही अधिक होती है, और इस कोण का आकार उद्देश्य लेंस के व्यास और फोकल लंबाई पर निर्भर करता है। इस बीच, A की सैद्धांतिक सीमा 90 .. Sin90 है। इसलिए, जब मध्यम (n =1) के रूप में हवा का उपयोग करते हैं, तो संख्यात्मक एपर्चर 1 से अधिक नहीं हो सकता है। यदि डामर का उपयोग माध्यम के रूप में, जैसा कि n बढ़ता है, संख्यात्मक एपर्चर भी बढ़ता है। यदि प्रकाश की घटना कोण 120o है और इसकी साइन का आधा हिस्सा Sin60o =0। 87 है, तो:: जब मध्यम के रूप में हवा का उपयोग करें: Na =1 × 0। 87=0। 87; मध्यम के रूप में पानी का उपयोग करते समय: na =1। 33 × 0। 87=1। 15; मध्यम के रूप में डामर का उपयोग करते समय: na =1। 52 × 0। 87=1। 32। एक माइक्रोस्कोप का संकल्प दो बिंदुओं के बीच न्यूनतम दूरी को अलग करने की अपनी क्षमता को संदर्भित करता है। यह उद्देश्य लेंस के संख्यात्मक एपर्चर के लिए सीधे आनुपातिक है और तरंग दैर्ध्य लंबाई के विपरीत आनुपातिक है। इसलिए, उद्देश्य लेंस का संख्यात्मक एपर्चर जितना बड़ा होगा, प्रकाश तरंग की तरंग दैर्ध्य, माइक्रोस्कोप का संकल्प जितना अधिक होगा, और निरीक्षण किए जा रहे वस्तु की ठीक संरचना को स्पष्ट किया जा सकता है।

इसलिए, उद्देश्य लेंस का संख्यात्मक एपर्चर जितना बड़ा होगा, प्रकाश तरंग की तरंग दैर्ध्य, माइक्रोस्कोप का संकल्प जितना अधिक होगा, और निरीक्षण किए जा रहे वस्तु की ठीक संरचना को स्पष्ट किया जा सकता है। इसलिए, एक उच्च रिज़ॉल्यूशन का अर्थ है एक छोटी अलग दूरी, और ये दो कारक विपरीत आनुपातिक हैं। कुछ लोग आमतौर पर संकल्प का वर्णन करते हैं कि यह कितने माइक्रोमीटर या नैनोमीटर है, जो वास्तव में न्यूनतम रिज़ॉल्यूशन दूरी के साथ संकल्प को भ्रमित करता है। एक माइक्रोस्कोप के संकल्प को न्यूनतम दूरी द्वारा दर्शाया जाता है जिसे हल किया जा सकता है। न्यूनतम दूरी जो दो बिंदुओं के बीच अंतर कर सकती है, वह है λ/2na, जहां λ=प्रकाश तरंग की तरंग दैर्ध्य। नग्न आंखों द्वारा माना जा सकता है प्रकाश तरंग की औसत लंबाई 0 है। 55 μ मीटर। यदि संख्यात्मक एपर्चर 0 है। 65 एक उच्च-शक्ति उद्देश्य लेंस के लिए, यह दो बिंदुओं के बीच की दूरी को 0 के रूप में अलग कर सकता है। 42 μ मीटर। हालांकि, 0 के नीचे दो बिंदुओं के बीच की दूरी। 42 μ मीटर को प्रतिष्ठित नहीं किया जा सकता है, भले ही माइक्रोस्कोप के समग्र आवर्धन को बढ़ाने के लिए एक बड़ा आवर्धन ऐपिस का उपयोग किया जाता है। केवल एक बड़े संख्यात्मक एपर्चर के साथ एक बड़े उद्देश्य लेंस का उपयोग करके इसके संकल्प को बढ़ाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, 1.25 के एक संख्यात्मक एपर्चर के साथ एक तेल दर्पण का उपयोग करते समय, दो बिंदुओं के बीच न्यूनतम दूरी जो प्रतिष्ठित की जा सकती है 0। 55/(2 × 1.25) =0। 22 μ मीटर। इसलिए, हम देख सकते हैं कि यदि 4 0 समय (Na =0। 65) के आवर्धन के साथ एक उच्च-शक्ति उद्देश्य लेंस और 24 बार की आवर्धन के साथ एक ऐपिस का उपयोग किया जाता है, हालांकि कुल आवर्धन 96 0 बार है, न्यूनतम रिज़ॉल्यूशन दूरी केवल 0.42 μ m है। यदि 90 बार (Na =1। 25) के आवर्धन के साथ एक तेल दर्पण और 9 बार के आवर्धन के साथ एक ऐपिस का उपयोग किया जाता है, हालांकि कुल आवर्धन 810 गुना है, 0.22 μ मीटर की दूरी को प्रतिष्ठित किया जा सकता है।