माइक्रोस्कोप रिज़ोल्यूशन को प्रभावित करने वाले कारक कौन से हैं?
1. रंग अंतर
रंगीन विपथन लेंस इमेजिंग में एक गंभीर दोष है। यह तब होता है जब प्रकाश स्रोत के रूप में बहुवर्णी प्रकाश का उपयोग किया जाता है। मोनोक्रोमैटिक प्रकाश रंगीन विपथन उत्पन्न नहीं करता है। सफ़ेद प्रकाश सात प्रकार का होता है: लाल, नारंगी, पीला, हरा, सियान, इंडिगो और बैंगनी। प्रत्येक प्रकाश की तरंगदैर्घ्य अलग-अलग होती है, इसलिए लेंस से गुज़रने पर अपवर्तनांक भी अलग होता है। इस तरह, ऑब्जेक्ट की तरफ़ एक बिंदु छवि की तरफ़ एक रंग का धब्बा बना सकता है।
रंगीन विपथन में आम तौर पर स्थितीय रंगीन विपथन और आवर्धन रंगीन विपथन शामिल होते हैं। स्थितीय रंगीन विपथन के कारण छवि को किसी भी स्थिति में देखने पर रंगीन 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
गोलाकार विपथन लेंस की गोलाकार सतह के कारण अक्ष पर स्थित बिंदु पर एकवर्णी कलांतर है। गोलाकार विपथन का परिणाम यह होता है कि किसी बिंदु की छवि बनने के बाद, वह अब एक चमकीला बिंदु नहीं रह जाता, बल्कि एक चमकीला केंद्र और धीरे-धीरे धुंधले किनारों वाला एक चमकीला बिंदु रह जाता है। जिससे छवि की गुणवत्ता प्रभावित होती है।
गोलाकार विपथन का सुधार अक्सर लेंस संयोजन द्वारा समाप्त किया जाता है। चूंकि उत्तल और अवतल लेंस का गोलाकार विपथन विपरीत होता है, इसलिए इसे समाप्त करने के लिए विभिन्न सामग्रियों के उत्तल और अवतल लेंस का चयन करके उन्हें एक साथ चिपकाया जा सकता है। पुराने मॉडल के माइक्रोस्कोप में, ऑब्जेक्टिव लेंस का गोलाकार विपथन पूरी तरह से ठीक नहीं होता है, और सुधार प्रभाव को प्राप्त करने के लिए इसे संबंधित क्षतिपूर्ति ऐपिस के साथ मिलान किया जाना चाहिए। आम तौर पर, नए माइक्रोस्कोप का गोलाकार विपथन ऑब्जेक्टिव लेंस द्वारा पूरी तरह से समाप्त हो जाता है।
3. कोमा
कोमा ऑफ-एक्सिस बिंदुओं पर एक मोनोक्रोमैटिक चरण अंतर है। जब ऑफ-एक्सिस ऑब्जेक्ट बिंदु को बड़े-एपर्चर बीम द्वारा चित्रित किया जाता है, तो उत्सर्जित किरणें लेंस से गुज़रने के बाद और एक बिंदु पर एक दूसरे को काटना बंद कर देती हैं, प्रकाश बिंदु की छवि कॉमा के आकार में होगी, जो धूमकेतु की तरह आकार की होगी, इसलिए इसे "कोमा" कहा जाता है।
4. दृष्टिवैषम्य
दृष्टिवैषम्य भी एक ऑफ-एक्सिस बिंदु मोनोक्रोमैटिक चरण अंतर है जो स्पष्टता को प्रभावित करता है। जब देखने का क्षेत्र बड़ा होता है, तो किनारे पर वस्तु बिंदु ऑप्टिकल अक्ष से बहुत दूर होता है, 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-अलग और परस्पर लंबवत छोटी रेखाएँ बन जाती हैं। आदर्श छवि तल पर एकीकृत होने के बाद, एक अण्डाकार स्थान बनता है। जटिल लेंस संयोजनों के माध्यम से दृष्टिवैषम्य को समाप्त किया जाता है।
5. क्षेत्र संगीत
क्षेत्र वक्रता को "क्षेत्र की वक्रता" भी कहा जाता है। जब लेंस में क्षेत्र वक्रता होती है, तो संपूर्ण प्रकाश किरण का प्रतिच्छेद बिंदु आदर्श छवि बिंदु के साथ मेल नहीं खाता है। यद्यपि प्रत्येक विशिष्ट बिंदु पर एक स्पष्ट छवि बिंदु प्राप्त किया जा सकता है, संपूर्ण छवि तल एक घुमावदार सतह है। इस तरह, सूक्ष्म परीक्षण के दौरान पूरे चेहरे को स्पष्ट रूप से नहीं देखा जा सकता है, जिससे अवलोकन और फोटोग्राफी मुश्किल हो जाती है। इसलिए, अनुसंधान सूक्ष्मदर्शी के उद्देश्य आम तौर पर फ्लैट-फील्ड उद्देश्य होते हैं, जिन्हें क्षेत्र वक्रता के लिए सही किया गया है।
6. विरूपण
ऊपर बताए गए विभिन्न चरण अंतर, क्षेत्र वक्रता को छोड़कर, सभी छवि की स्पष्टता को प्रभावित करते हैं। विरूपण एक अन्य प्रकार का चरण अंतर है जिसमें किरण की सांद्रता नष्ट नहीं होती है। इसलिए, छवि की स्पष्टता प्रभावित नहीं होती है, लेकिन मूल वस्तु की तुलना में छवि का आकार विकृत हो जाता है।
(1) जब वस्तु लेंस के वस्तु पक्ष पर फोकल लंबाई के दोगुने से परे स्थित होती है, तो छवि पक्ष पर फोकल लंबाई के दोगुने के भीतर और फोकस के बाहर एक छोटा उल्टा वास्तविक प्रतिबिंब बनता है;
(2) जब वस्तु लेंस के वस्तु पक्ष की फोकस दूरी से दोगुनी दूरी पर स्थित होती है, तो उसी आकार का उल्टा वास्तविक प्रतिबिंब छवि पक्ष की फोकस दूरी से दोगुनी दूरी पर बनता है;
(3) जब वस्तु लेंस के वस्तु पक्ष की फोकल लंबाई के दो गुना के भीतर स्थित होती है लेकिन फोकस के बाहर होती है, तो छवि पक्ष की फोकल लंबाई के दो गुना से परे एक बड़ा उल्टा वास्तविक प्रतिबिंब बनेगा;
(4) जब वस्तु लेंस के वस्तु-पक्ष फोकस पर स्थित होती है, तो छवि पक्ष की छवि नहीं बनाई जा सकती;
(5) जब वस्तु लेंस के वस्तु पक्ष के फोकस के भीतर होती है, तो छवि पक्ष पर कोई छवि नहीं बनती है, और वस्तु से दूर की स्थिति में लेंस के वस्तु पक्ष के समान तरफ एक बड़ा सीधा आभासी प्रतिबिंब बनता है।
रिज़ॉल्यूशन माइक्रोस्कोप का रिज़ॉल्यूशन दो ऑब्जेक्ट बिंदुओं के बीच की न्यूनतम दूरी को संदर्भित करता है जिसे माइक्रोस्कोप द्वारा स्पष्ट रूप से पहचाना जा सकता है, जिसे "भेदभाव दर" के रूप में भी जाना जाता है। गणना सूत्र σ=λ/NA है, जहाँ σ न्यूनतम रिज़ॉल्यूशन दूरी है; λ प्रकाश की तरंग दैर्ध्य है; NA ऑब्जेक्टिव लेंस का संख्यात्मक एपर्चर है। यह देखा जा सकता है कि ऑब्जेक्टिव लेंस का रिज़ॉल्यूशन दो कारकों द्वारा निर्धारित किया जाता है: ऑब्जेक्टिव लेंस का NA मान और रोशनी स्रोत की तरंग दैर्ध्य। NA मान जितना बड़ा होगा, रोशनी की रोशनी की तरंग दैर्ध्य उतनी ही छोटी होगी, σ मान उतना ही छोटा होगा और रिज़ॉल्यूशन उतना ही अधिक होगा। रिज़ॉल्यूशन को बेहतर बनाने के लिए, यानी σ मान को कम करने के लिए, निम्नलिखित उपाय किए जा सकते हैं:
(1) तरंगदैर्घ्य λ मान को कम करें और लघु-तरंगदैर्घ्य प्रकाश स्रोतों का उपयोग करें।
(2) NA मान (NA=nsinu/2) बढ़ाने के लिए माध्यम n मान बढ़ाएँ।
(3) NA मान बढ़ाने के लिए एपर्चर कोण u मान बढ़ाएँ।
(4) प्रकाश और अंधेरे के बीच कंट्रास्ट बढ़ाएँ.
