माइक्रोस्कोप के बारे में एक कहानी. माइक्रोस्कोप क्या है? विस्तृत विश्लेषण

मानव आंख को इस तरह से डिज़ाइन किया गया है कि वह ऐसी वस्तु को नहीं देख सकती जिसका आयाम 0.1 मिमी से अधिक न हो। प्रकृति में ऐसी वस्तुएं हैं जिनके आयाम बहुत छोटे हैं। ये सूक्ष्मजीव, जीवित ऊतकों की कोशिकाएं, पदार्थों की संरचना के तत्व और बहुत कुछ हैं।

प्राचीन काल में भी, दृष्टि में सुधार के लिए पॉलिश किए गए प्राकृतिक क्रिस्टल का उपयोग किया जाता था। कांच निर्माण के विकास के साथ, उन्होंने ग्लास दाल-लेंस का उत्पादन शुरू किया। XIII सदी में आर. बेकन। खराब दृष्टि वाले लोगों को बेहतर जांच के लिए वस्तुओं पर उत्तल चश्मा लगाने की सलाह दी। उसी समय, इटली में चश्मा दिखाई दिया, जिसमें दो जुड़े हुए लेंस थे।

XVI सदी में. इटली और नीदरलैंड के कारीगर जिन्होंने बनाया चश्मे का चश्मा, एक बढ़ी हुई छवि देने के लिए दो लेंसों की एक प्रणाली की संपत्ति के बारे में जानता था। इस तरह के पहले उपकरणों में से एक 1590 में डचमैन 3. जानसन द्वारा बनाया गया था।

इस तथ्य के बावजूद कि गोलाकार सतहों और लेंसों की आवर्धन शक्ति 13वीं शताब्दी से लेकर 17वीं शताब्दी की शुरुआत तक ज्ञात थी। किसी भी प्रकृतिवादी ने नग्न मानव आंखों के लिए दुर्गम छोटी वस्तुओं का निरीक्षण करने के लिए उनका उपयोग करने की कोशिश भी नहीं की।

शब्द "माइक्रोस्कोप", जो दो ग्रीक शब्दों - "छोटा" और "देखो" से आया है, को 17वीं शताब्दी की शुरुआत में अकादमी के एक सदस्य "देई लिन्सेई" (रिंक्स-आइड) डेस्मिकियन द्वारा वैज्ञानिक उपयोग में लाया गया था।

1609 में गैलीलियो गैलीली ने अपने द्वारा डिज़ाइन की गई दूरबीन का अध्ययन करते हुए इसे माइक्रोस्कोप के रूप में भी इस्तेमाल किया। ऐसा करने के लिए, उन्होंने लेंस और ऐपिस के बीच की दूरी बदल दी। गैलीलियो इस निष्कर्ष पर पहुंचने वाले पहले व्यक्ति थे कि चश्मे और दूरबीन के लेंस की गुणवत्ता अलग-अलग होनी चाहिए। उन्होंने लेंसों के बीच ऐसी दूरी चुनकर एक माइक्रोस्कोप बनाया, जिस पर दूर की नहीं, बल्कि नजदीक की दूरी वाली वस्तुएं बढ़ेंगी। 1614 में गैलीलियो ने सूक्ष्मदर्शी से कीड़ों की जांच की।

गैलीलियो के एक छात्र ई. टोरिसेली ने अपने शिक्षक से लेंस पीसने की कला सीखी। दूरबीन बनाने के अलावा, टोरिसेली ने सरल सूक्ष्मदर्शी डिजाइन किए, जिसमें एक छोटा लेंस शामिल था, जिसे उन्होंने आग पर कांच की छड़ को पिघलाकर कांच की एक बूंद से प्राप्त किया।

17वीं सदी में सबसे सरल सूक्ष्मदर्शी लोकप्रिय थे, जिसमें एक आवर्धक लेंस होता था - एक स्टैंड पर लगा एक उभयलिंगी लेंस। वस्तु तालिका, जिस पर संबंधित वस्तु रखी गई थी, को भी स्टैंड पर स्थापित किया गया था। नीचे, मेज के नीचे, एक सपाट या उत्तल आकार का दर्पण था, जो सूर्य की किरणों को किसी वस्तु पर प्रतिबिंबित करता था और नीचे से उसे रोशन करता था। छवि को बेहतर बनाने के लिए, एक स्क्रू का उपयोग करके आवर्धक को मंच के सापेक्ष घुमाया गया।

1665 में, अंग्रेज आर. हुक ने एक सूक्ष्मदर्शी का उपयोग करके, जिसमें छोटी कांच की गेंदों का उपयोग किया गया, खोज की सेलुलर संरचनापशु और पौधे के ऊतक.

हुक के समकालीन, डचमैन ए. वैन लीउवेनहॉक ने छोटे उभयलिंगी लेंस से युक्त सूक्ष्मदर्शी बनाए। उन्होंने 150-300x आवर्धन दिया। लीउवेनहॉक ने अपने सूक्ष्मदर्शी यंत्रों की सहायता से जीवित जीवों की संरचना का अध्ययन किया। विशेष रूप से, उन्होंने रक्त की गति की खोज की रक्त वाहिकाएंऔर लाल रक्त कोशिकाएं, शुक्राणुजोज़ा, मांसपेशियों की संरचना, त्वचा के तराजू और बहुत कुछ का वर्णन किया।

लीउवेनहॉक ने खोला नया संसारसूक्ष्मजीवों की दुनिया. उन्होंने कई प्रकार के सिलिअट्स और बैक्टीरिया का वर्णन किया।

सूक्ष्म शरीर रचना विज्ञान के क्षेत्र में कई खोजें डच जीवविज्ञानी जे. स्वैमरडैम द्वारा की गईं। उन्होंने कीड़ों की शारीरिक रचना का सबसे विस्तार से अध्ययन किया। 30 के दशक में. 18 वीं सदी उन्होंने द बाइबल ऑफ नेचर नामक एक भव्य सचित्र कृति का निर्माण किया।

माइक्रोस्कोप के ऑप्टिकल घटकों की गणना के तरीके स्विस एल. यूलर द्वारा विकसित किए गए थे, जो रूस में काम करते थे।

माइक्रोस्कोप की सबसे आम योजना इस प्रकार है: अध्ययन के तहत वस्तु को ऑब्जेक्ट टेबल पर रखा गया है। इसके ऊपर एक उपकरण है जिसमें ऑब्जेक्टिव लेंस और एक ट्यूब लगी होती है - एक ऐपिस के साथ एक ट्यूब। प्रेक्षित वस्तु को दीपक से प्रकाशित किया जाता है सूरज की रोशनी, झुका हुआ दर्पण और लेंस। प्रकाश स्रोत और वस्तु के बीच स्थापित एपर्चर चमकदार प्रवाह को सीमित करते हैं और इसमें प्रकाश के अनुपात को कम करते हैं। हल्का फैला हुआ. डायाफ्राम के बीच एक दर्पण होता है जो प्रकाश प्रवाह की दिशा को 90° तक बदल देता है। कंडेनसर विषय पर प्रकाश की किरण को केंद्रित करता है। लेंस वस्तु द्वारा बिखरी हुई किरणों को एकत्रित करता है और वस्तु की एक विस्तृत छवि बनाता है, जिसे ऐपिस की सहायता से देखा जाता है। ऐपिस एक आवर्धक कांच की तरह काम करता है, जो अतिरिक्त आवर्धन देता है। सूक्ष्मदर्शी की आवर्धन सीमा 44 से 1500 गुना तक है।

1827 में, जे. एमीसी ने माइक्रोस्कोप में एक विसर्जन उद्देश्य का उपयोग किया। इसमें वस्तु और लेंस के बीच का स्थान विसर्जन द्रव से भरा होता है। ऐसे तरल पदार्थ के रूप में, विभिन्न तेल(देवदार या खनिज), पानी या पानी का घोलग्लिसरीन, आदि। ऐसे लेंस माइक्रोस्कोप के रिज़ॉल्यूशन को बढ़ाने, छवि के कंट्रास्ट में सुधार करने की अनुमति देते हैं।

1850 में, अंग्रेजी ऑप्टिशियन जी. सोर्बी ने ध्रुवीकृत प्रकाश में वस्तुओं को देखने के लिए पहला माइक्रोस्कोप बनाया। ऐसे उपकरणों का उपयोग क्रिस्टल, धातु के नमूने, जानवरों और पौधों के ऊतकों का अध्ययन करने के लिए किया जाता है।

इंटरफेरेंस माइक्रोस्कोपी की शुरुआत 1893 में अंग्रेज जे. सिर्क्स ने की थी। इसका सार यह है कि प्रत्येक किरण, सूक्ष्मदर्शी में प्रवेश करते हुए, द्विभाजित हो जाती है। प्राप्त किरणों में से एक प्रेक्षित कण की ओर निर्देशित होती है, दूसरी - उसके अतीत की ओर। नेत्र भाग में, दोनों किरणें पुनः संयोजित होती हैं, और उनके बीच हस्तक्षेप होता है। हस्तक्षेप माइक्रोस्कोपी आपको जीवित ऊतकों और कोशिकाओं का अध्ययन करने की अनुमति देती है।

XX सदी में. दिखाई दिया विभिन्न प्रकारविभिन्न उद्देश्यों, डिज़ाइन वाले सूक्ष्मदर्शी, जो वस्तुओं का अध्ययन करने की अनुमति देते हैं विस्तृत श्रेणियांस्पेक्ट्रम.

तो, उल्टे सूक्ष्मदर्शी में, उद्देश्य प्रेक्षित वस्तु के नीचे स्थित होता है, और कंडेनसर शीर्ष पर होता है। दर्पणों की एक प्रणाली की मदद से किरणों की दिशा बदल दी जाती है, और वे हमेशा की तरह - नीचे से ऊपर तक पर्यवेक्षक की आंखों में गिरती हैं। इन सूक्ष्मदर्शी को भारी वस्तुओं का अध्ययन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जिन्हें पारंपरिक सूक्ष्मदर्शी के मंच पर रखना मुश्किल है। इनका उपयोग ऊतक संवर्धन का अध्ययन करने के लिए किया जाता है, रासायनिक प्रतिक्रिएं, सामग्री के पिघलने बिंदु निर्धारित करें। धातुओं, मिश्र धातुओं और खनिजों की सतहों का निरीक्षण करने के लिए धातुविज्ञान में ऐसे सूक्ष्मदर्शी का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। उल्टे सूक्ष्मदर्शी को माइक्रोफोटोग्राफी और माइक्रोसीन फिल्मांकन के लिए विशेष उपकरणों से सुसज्जित किया जा सकता है।

ल्यूमिनसेंट माइक्रोस्कोप पर प्रतिस्थापन योग्य प्रकाश फिल्टर स्थापित किए जाते हैं, जो इल्यूमिनेटर विकिरण में स्पेक्ट्रम के उस हिस्से का चयन करना संभव बनाता है जो अध्ययन के तहत वस्तु की ल्यूमिनेसेंस का कारण बनता है। विशेष फिल्टर वस्तु से केवल ल्यूमिनसेंस प्रकाश पास करते हैं। ऐसे सूक्ष्मदर्शी में प्रकाश स्रोत अल्ट्राहाई-प्रेशर पारा लैंप होते हैं जो उत्सर्जित होते हैं पराबैंगनी किरणऔर दृश्यमान स्पेक्ट्रम की लघु-तरंग रेंज की किरणें।

पराबैंगनी और अवरक्त सूक्ष्मदर्शी का उपयोग स्पेक्ट्रम के उन क्षेत्रों का अध्ययन करने के लिए किया जाता है जो मानव आंखों के लिए दुर्गम हैं। ऑप्टिकल योजनाएँ पारंपरिक सूक्ष्मदर्शी के समान हैं। इन सूक्ष्मदर्शी के लेंस उन सामग्रियों से बने होते हैं जो पराबैंगनी (क्वार्ट्ज, फ्लोराइट) और अवरक्त (सिलिकॉन, जर्मेनियम) किरणों के लिए पारदर्शी होते हैं। वे कैप्चर करने वाले कैमरों से लैस हैं दृश्य छविऔर इलेक्ट्रॉन-ऑप्टिकल कनवर्टर जो एक अदृश्य छवि को दृश्यमान छवि में बदल देते हैं।

स्टीरियो माइक्रोस्कोप किसी वस्तु की त्रि-आयामी छवि प्रदान करता है। ये वास्तव में दो माइक्रोस्कोप हैं, जो एक ही डिजाइन में इस तरह से बनाए गए हैं कि दाईं और बाईं आंखें अलग-अलग कोणों से वस्तु का निरीक्षण करती हैं। उन्होंने माइक्रोसर्जरी और लघु उपकरणों के संयोजन में अनुप्रयोग पाया है।

तुलनात्मक सूक्ष्मदर्शी एकल नेत्र प्रणाली वाले दो पारंपरिक संयुक्त सूक्ष्मदर्शी हैं। ऐसे सूक्ष्मदर्शी में, दो वस्तुओं को एक साथ देखा जा सकता है, उनकी दृश्य विशेषताओं की तुलना की जा सकती है।

टेलीविज़न माइक्रोस्कोप में, दवा की छवि को विद्युत संकेतों में परिवर्तित किया जाता है जो कैथोड रे ट्यूब की स्क्रीन पर इस छवि को पुन: उत्पन्न करता है। इन सूक्ष्मदर्शी में आप छवि की चमक और कंट्रास्ट को बदल सकते हैं। उनकी मदद से, आप सुरक्षित दूरी पर स्थित उन वस्तुओं का अध्ययन कर सकते हैं जो निकट सीमा से देखने के लिए खतरनाक हैं, जैसे रेडियोधर्मी पदार्थ।

सर्वोत्तम ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप आपको देखी गई वस्तुओं को लगभग 2000 गुना तक बढ़ाने की अनुमति देते हैं। आगे आवर्धन संभव नहीं है क्योंकि प्रकाश प्रकाशित वस्तु के चारों ओर झुकता है, और यदि इसका आयाम तरंग दैर्ध्य से छोटा है, तो ऐसी वस्तु अदृश्य हो जाती है। न्यूनतम आकारएक वस्तु जिसे ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के माध्यम से देखा जा सकता है वह 0.2-0.3 माइक्रोमीटर है।

1834 में, डब्ल्यू. हैमिल्टन ने स्थापित किया कि वैकल्पिक रूप से अमानवीय मीडिया में प्रकाश किरणों के पारित होने और बल क्षेत्रों में कणों के प्रक्षेप पथ के बीच एक समानता है। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप बनाने की संभावना 1924 में तब सामने आई जब एल. डी ब्रोगली ने इस परिकल्पना को सामने रखा कि बिना किसी अपवाद के सभी प्रकार के पदार्थ - इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, परमाणु, आदि और तरंगें। इस तरह के माइक्रोस्कोप के निर्माण के लिए तकनीकी पूर्वापेक्षाएँ जर्मन भौतिक विज्ञानी एक्स. बुश के शोध की बदौलत सामने आईं। उन्होंने अक्षसममितीय क्षेत्रों के फोकसिंग गुणों का अध्ययन किया और 1928 में एक चुंबकीय इलेक्ट्रॉन लेंस विकसित किया।

1928 में, एम. नॉल और एम. रुस्का ने पहला चुंबकीय संचरण माइक्रोस्कोप बनाने की शुरुआत की। तीन साल बाद, उन्होंने इलेक्ट्रॉन किरणों द्वारा आकार की एक वस्तु की छवि खींची। 1938 में जर्मनी में एम. वॉन आर्डेन और 1942 में संयुक्त राज्य अमेरिका में वी.के. ज़्वोरकिन ने स्कैनिंग के सिद्धांत पर काम करने वाले पहले स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का निर्माण किया। उनमें, एक पतली इलेक्ट्रॉन किरण (जांच) क्रमिक रूप से वस्तु के ऊपर एक बिंदु से दूसरे बिंदु पर घूमती है।

एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में, एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के विपरीत, प्रकाश किरणों के बजाय इलेक्ट्रॉनों का उपयोग किया जाता है, और ग्लास लेंस के बजाय विद्युत चुम्बकीय कॉइल या इलेक्ट्रॉनिक लेंस का उपयोग किया जाता है। इलेक्ट्रॉन गन वस्तु को रोशन करने के लिए इलेक्ट्रॉनों का स्रोत है। इसमें इलेक्ट्रॉनों का स्रोत एक धातु कैथोड है। फिर इलेक्ट्रॉनों को एक फोकसिंग इलेक्ट्रोड का उपयोग करके एक बीम में एकत्र किया जाता है और, कैथोड और एनोड के बीच अभिनय करने वाले एक मजबूत विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में, ऊर्जा प्राप्त करते हैं। फ़ील्ड बनाने के लिए, इलेक्ट्रोड पर 100 किलोवोल्ट या उससे अधिक तक का वोल्टेज लगाया जाता है। वोल्टेज को चरणों में नियंत्रित किया जाता है और यह बहुत स्थिर होता है - 1-3 मिनट में यह मूल मान के 1-2 मिलियनवें हिस्से से अधिक नहीं बदलता है।

इलेक्ट्रॉन "गन" को छोड़कर, इलेक्ट्रॉन किरण को कंडेनसर लेंस की मदद से वस्तु की ओर निर्देशित किया जाता है, उस पर बिखराया जाता है और ऑब्जेक्ट लेंस द्वारा केंद्रित किया जाता है, जो वस्तु की एक मध्यवर्ती छवि बनाता है। प्रोजेक्शन लेंस फिर से इलेक्ट्रॉनों को इकट्ठा करता है और फ्लोरोसेंट स्क्रीन पर दूसरी, और भी बड़ी छवि बनाता है। इस पर इलेक्ट्रॉनों के टकराने की क्रिया के तहत वस्तु का एक चमकदार चित्र उभरता है। यदि आप स्क्रीन के नीचे एक फोटोग्राफिक प्लेट रखते हैं, तो आप इस छवि का फोटो खींच सकते हैं।

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माइक्रोस्कोप क्या है? अर्थ एवं व्याख्या माइक्रोस्कोप शब्द, शब्द की परिभाषा

माइक्रोस्कोप -

नग्न आंखों से दिखाई न देने वाली वस्तुओं की आवर्धित छवियां प्राप्त करने के लिए एक या अधिक लेंस वाला एक ऑप्टिकल उपकरण। सूक्ष्मदर्शी सरल एवं जटिल होते हैं। एक साधारण सूक्ष्मदर्शी एक लेंस प्रणाली है। एक साधारण आवर्धक लेंस को एक साधारण माइक्रोस्कोप माना जा सकता है - एक समतल-उत्तल लेंस। एक मिश्रित सूक्ष्मदर्शी (अक्सर इसे केवल सूक्ष्मदर्शी के रूप में संदर्भित किया जाता है) दो सरल सूक्ष्मदर्शी का एक संयोजन है।

एक मिश्रित सूक्ष्मदर्शी एक साधारण सूक्ष्मदर्शी की तुलना में अधिक आवर्धन देता है, और इसका रिज़ॉल्यूशन भी अधिक होता है। रिज़ॉल्यूशन नमूने के विवरण को अलग करने की क्षमता है। एक बढ़ी हुई छवि, जिसमें विवरण अप्रभेद्य हैं, बहुत कम जानकारी देती है उपयोगी जानकारी.

यौगिक सूक्ष्मदर्शी की दो चरणीय योजना होती है। एक लेंस प्रणाली, जिसे उद्देश्य कहा जाता है, को नमूने के करीब लाया जाता है; यह वस्तु की एक विस्तृत और सुलझी हुई छवि बनाता है। छवि को एक अन्य लेंस प्रणाली द्वारा और बड़ा किया जाता है, जिसे ऐपिस कहा जाता है, जिसे पर्यवेक्षक की आंख के करीब रखा जाता है। ये दो लेंस सिस्टम ट्यूब के विपरीत छोर पर स्थित हैं।

माइक्रोस्कोप के साथ काम करना. चित्रण एक विशिष्ट जैविक सूक्ष्मदर्शी को दर्शाता है। तिपाई स्टैंड एक भारी ढलाई के रूप में बनाया जाता है, जो आमतौर पर घोड़े की नाल के आकार का होता है। एक ट्यूब होल्डर एक काज पर इससे जुड़ा होता है, जो माइक्रोस्कोप के अन्य सभी हिस्सों को ले जाता है। ट्यूब, जिसमें लेंस सिस्टम लगे होते हैं, आपको फोकस करने के लिए नमूने के सापेक्ष उन्हें स्थानांतरित करने की अनुमति देता है। लेंस ट्यूब के निचले सिरे पर स्थित होता है। आमतौर पर, माइक्रोस्कोप बुर्ज पर विभिन्न आवर्धन के कई उद्देश्यों से सुसज्जित होता है, जो आपको ऑप्टिकल अक्ष पर उन्हें काम करने की स्थिति में सेट करने की अनुमति देता है। ऑपरेटर, नमूने की जांच, एक नियम के रूप में, एक लेंस के साथ शुरू करता है सबसे छोटा आवर्धनऔर देखने के सबसे व्यापक क्षेत्र में, उसकी रुचि के विवरण ढूंढता है, और फिर उच्च आवर्धन वाले लेंस का उपयोग करके उनकी जांच करता है। ऐपिस एक वापस लेने योग्य धारक के अंत पर लगाया गया है (जो आपको आवश्यक होने पर ट्यूब की लंबाई बदलने की अनुमति देता है)। माइक्रोस्कोप को तीव्र फोकस में लाने के लिए ऑब्जेक्टिव और ऐपिस के साथ पूरी ट्यूब को ऊपर और नीचे ले जाया जा सकता है।

नमूना आमतौर पर बहुत पतली पारदर्शी परत या खंड के रूप में लिया जाता है; इसे एक आयताकार कांच की प्लेट पर रखा जाता है, जिसे ग्लास स्लाइड कहा जाता है, और शीर्ष पर एक पतली, छोटी कांच की प्लेट से ढका जाता है, जिसे कवरस्लिप कहा जाता है। नमूना अक्सर दागदार होता है रसायनकंट्रास्ट बढ़ाने के लिए. कांच की स्लाइड को मंच पर रखा जाता है ताकि नमूना मंच के केंद्र छेद के ऊपर हो। मंच आमतौर पर दृश्य के क्षेत्र में नमूने की सुचारू और सटीक गति के लिए एक तंत्र से सुसज्जित होता है।

ऑब्जेक्ट स्टेज के नीचे तीसरे लेंस सिस्टम का धारक होता है - कंडेनसर, जो नमूने पर प्रकाश को केंद्रित करता है। कई कंडेनसर हो सकते हैं, और एपर्चर को समायोजित करने के लिए एक आईरिस डायाफ्राम यहां स्थित है।

इससे भी नीचे एक सार्वभौमिक जोड़ में एक रोशन दर्पण लगाया गया है, जो नमूने पर दीपक की रोशनी डालता है, जिसके कारण माइक्रोस्कोप की पूरी ऑप्टिकल प्रणाली एक दृश्य छवि बनाती है। ऐपिस को फोटो अटैचमेंट से बदला जा सकता है, और फिर छवि फिल्म पर बनेगी। कई शोध सूक्ष्मदर्शी एक समर्पित प्रकाशक से सुसज्जित होते हैं, इसलिए एक रोशन दर्पण आवश्यक नहीं है।

बढ़ोतरी। एक सूक्ष्मदर्शी का आवर्धन अभिदृश्यक लेंस के आवर्धन गुणा ऐपिस के आवर्धन के बराबर होता है। एक विशिष्ट शोध सूक्ष्मदर्शी के लिए, ऐपिस का आवर्धन 10 है, और वस्तुनिष्ठ आवर्धन 10, 45, और 100 है। इसलिए, ऐसे सूक्ष्मदर्शी का आवर्धन 100 से 1000 तक होता है। कुछ सूक्ष्मदर्शी का आवर्धन 2000 तक पहुँच जाता है। आवर्धन को बढ़ाते हुए भी अधिक का कोई मतलब नहीं है, क्योंकि संकल्प में सुधार नहीं होता है; इसके विपरीत, छवि गुणवत्ता ख़राब हो जाती है।

लिखित। माइक्रोस्कोप का एक सुसंगत सिद्धांत 19वीं शताब्दी के अंत में जर्मन भौतिक विज्ञानी अर्न्स्ट एब्बे द्वारा दिया गया था। एब्बे ने पाया कि रिज़ॉल्यूशन (अलग-अलग दिखाई देने वाले दो बिंदुओं के बीच की सबसे छोटी संभव दूरी) द्वारा दिया गया है

जहां R माइक्रोमीटर (10-6 मीटर) में रिज़ॉल्यूशन है। प्रकाश की तरंग दैर्ध्य है (प्रदीपक द्वारा निर्मित), µm, n नमूना और उद्देश्य के बीच माध्यम का अपवर्तनांक है, ए। - लेंस के प्रवेश कोण का आधा (लेंस में प्रवेश करने वाली शंक्वाकार प्रकाश किरण की चरम किरणों के बीच का कोण)। एबे ने मात्रा को संख्यात्मक एपर्चर कहा (इसे प्रतीक NA द्वारा दर्शाया गया है)। उपरोक्त सूत्र से यह देखा जा सकता है कि अध्ययन के तहत वस्तु का समाधान योग्य विवरण जितना छोटा, उतना बड़ा NA और उतनी ही छोटी तरंग दैर्ध्य है।

संख्यात्मक एपर्चर न केवल सिस्टम के रिज़ॉल्यूशन को निर्धारित करता है, बल्कि लेंस के एपर्चर अनुपात को भी दर्शाता है: छवि के प्रति इकाई क्षेत्र में प्रकाश की तीव्रता लगभग NA के वर्ग के बराबर होती है। एक अच्छे लेंस के लिए, NA मान लगभग 0.95 है। माइक्रोस्कोप को आमतौर पर इस तरह से डिज़ाइन किया जाता है कि इसका कुल आवर्धन लगभग हो। 1000NA.

लेंस. लेंस तीन मुख्य प्रकार के होते हैं जो ऑप्टिकल विकृतियों के सुधार की डिग्री में भिन्न होते हैं - रंगीन और गोलाकार विपथन. रंगीन विपथन इस तथ्य के कारण होते हैं कि विभिन्न तरंग दैर्ध्य की प्रकाश तरंगों पर ध्यान केंद्रित किया जाता है अलग-अलग बिंदुऑप्टिकल अक्ष पर. परिणामस्वरूप, छवि रंगीन हो जाती है। गोलाकार विपथन इस तथ्य के कारण होता है कि लेंस के केंद्र से गुजरने वाला प्रकाश और उसकी परिधि से गुजरने वाला प्रकाश अक्ष पर विभिन्न बिंदुओं पर केंद्रित होता है। परिणामस्वरूप, छवि धुंधली है।

अक्रोमैटिक लेंस वर्तमान में सबसे आम हैं। उनमें, विभिन्न फैलाव वाले कांच के तत्वों के उपयोग के कारण रंगीन विपथन को दबा दिया जाता है, जो दृश्य स्पेक्ट्रम की चरम किरणों - नीले और लाल - का एक फोकस में अभिसरण सुनिश्चित करता है। छवि का हल्का सा रंग बना रहता है और कभी-कभी वस्तु के चारों ओर हल्की हरी पट्टियों के रूप में दिखाई देता है। गोलाकार विपथन को केवल एक रंग के लिए ठीक किया जा सकता है।

फ्लोराइट लेंस रंग सुधार को इस हद तक बेहतर बनाने के लिए ग्लास एडिटिव्स का उपयोग करते हैं कि छवि में रंग लगभग पूरी तरह से समाप्त हो जाता है।

एपोक्रोमैटिक लेंस सबसे जटिल रंग सुधार वाले लेंस होते हैं। उन्होंने न केवल रंगीन विपथन को लगभग पूरी तरह से समाप्त कर दिया, बल्कि एक नहीं, बल्कि दो रंगों के गोलाकार विपथन को भी ठीक किया। नीले रंग के लिए एपोक्रोमैट्स का आवर्धन लाल रंग की तुलना में कुछ अधिक है, और इसलिए उनके लिए विशेष "क्षतिपूर्ति" ऐपिस की आवश्यकता होती है।

अधिकांश लेंस "सूखे" होते हैं, अर्थात। उन्हें ऐसी परिस्थितियों में काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जब उद्देश्य और नमूने के बीच का अंतर हवा से भर जाता है; ऐसे लेंसों के लिए NA मान 0.95 से अधिक नहीं होता है। यदि उद्देश्य और नमूने के बीच एक तरल (तेल या, शायद ही कभी, पानी) पेश किया जाता है, तो रिज़ॉल्यूशन में इसी सुधार के साथ, 1.4 के उच्च एनए मान के साथ एक "विसर्जन" उद्देश्य प्राप्त होता है।

उद्योग वर्तमान में उत्पादन कर रहा है विभिन्न प्रकारविशेष लेंस. इनमें माइक्रोफोटोग्राफी के लिए फ्लैट-फील्ड उद्देश्य, ध्रुवीकृत प्रकाश में काम करने के लिए तनाव-मुक्त (आराम) उद्देश्य, और ऊपर से प्रकाशित अपारदर्शी धातुकर्म नमूनों की जांच के उद्देश्य शामिल हैं।

संधारित्र. कंडेनसर नमूने की ओर निर्देशित एक हल्का शंकु बनाता है। आमतौर पर, एक माइक्रोस्कोप को प्रकाश शंकु के एपर्चर को उद्देश्य के एपर्चर के साथ मिलान करने के लिए एक आईरिस प्रदान किया जाता है, जो अधिकतम रिज़ॉल्यूशन और अधिकतम छवि कंट्रास्ट सुनिश्चित करता है। (माइक्रोस्कोपी में कंट्रास्ट समान है महत्त्व, जैसा कि टेलीविजन प्रौद्योगिकी में होता है।) सबसे सरल कंडेनसर, जो अधिकांश सामान्य प्रयोजन के सूक्ष्मदर्शी के लिए काफी उपयुक्त है, दो-लेंस वाला एब्बे कंडेनसर है। बड़े एपर्चर उद्देश्यों, विशेष रूप से तेल विसर्जन उद्देश्यों के लिए अधिक जटिल संशोधित कंडेनसर की आवश्यकता होती है। अधिकतम एपर्चर वाले तेल उद्देश्यों के लिए विसर्जन तेल संपर्क वाले एक विशेष कंडेनसर की आवश्यकता होती है निचली सतहकांच की स्लाइड जिस पर नमूना रखा गया है।

विशेष सूक्ष्मदर्शी. के सिलसिले में अलग-अलग आवश्यकताएंविज्ञान और प्रौद्योगिकी ने कई विशेष प्रकार के सूक्ष्मदर्शी विकसित किये हैं।

किसी वस्तु की त्रि-आयामी छवि प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन किए गए त्रिविम दूरबीन माइक्रोस्कोप में दो अलग-अलग सूक्ष्मदर्शी प्रणालियाँ होती हैं। डिवाइस को छोटी वृद्धि (100 तक) के लिए डिज़ाइन किया गया है। आमतौर पर लघु इलेक्ट्रॉनिक घटकों के संयोजन, तकनीकी निरीक्षण पर लागू होता है। सर्जिकल ऑपरेशन.

ध्रुवीकरण माइक्रोस्कोप को ध्रुवीकृत प्रकाश के साथ नमूनों की बातचीत का अध्ययन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। ध्रुवीकृत प्रकाश अक्सर उन वस्तुओं की संरचना को प्रकट करना संभव बनाता है जो पारंपरिक ऑप्टिकल रिज़ॉल्यूशन की सीमा से परे हैं।

परावर्तक सूक्ष्मदर्शी लेंस के स्थान पर छवि बनाने वाले दर्पणों से सुसज्जित होता है। चूंकि दर्पण लेंस बनाना मुश्किल है, इसलिए बहुत कम पूर्ण परावर्तक सूक्ष्मदर्शी हैं, और दर्पण वर्तमान में मुख्य रूप से केवल अनुलग्नकों में उपयोग किए जाते हैं, उदाहरण के लिए, व्यक्तिगत कोशिकाओं की माइक्रोसर्जरी के लिए।

फ्लोरोसेंट माइक्रोस्कोप - नमूने की पराबैंगनी या नीली रोशनी की रोशनी के साथ। नमूना, इस विकिरण को अवशोषित करके, दृश्यमान ल्यूमिनसेंस प्रकाश उत्सर्जित करता है। इस प्रकार के सूक्ष्मदर्शी का उपयोग जीव विज्ञान के साथ-साथ चिकित्सा में भी निदान (विशेषकर कैंसर) के लिए किया जाता है।

डार्क-फील्ड माइक्रोस्कोप इस तथ्य से जुड़ी कठिनाइयों को दूर करना संभव बनाता है कि जीवित सामग्री पारदर्शी हैं। इसमें नमूना को ऐसी "तिरछी" रोशनी के तहत देखा जाता है कि सीधी रोशनी उद्देश्य में प्रवेश नहीं कर सकती है। छवि वस्तु पर विवर्तित प्रकाश द्वारा बनती है, और परिणामस्वरूप, वस्तु बहुत चमकीली दिखती है गहरे रंग की पृष्ठभूमि(बहुत बड़े कंट्रास्ट के साथ)।

चरण कंट्रास्ट माइक्रोस्कोप का उपयोग पारदर्शी वस्तुओं, विशेषकर जीवित कोशिकाओं की जांच करने के लिए किया जाता है। विशेष उपकरणों के लिए धन्यवाद, माइक्रोस्कोप से गुजरने वाले प्रकाश का हिस्सा दूसरे हिस्से के सापेक्ष आधे तरंग दैर्ध्य द्वारा चरण में स्थानांतरित किया जाता है, जो छवि में विपरीतता का कारण है।

व्यतिकरण सूक्ष्मदर्शी है इससे आगे का विकासचरण कंट्रास्ट माइक्रोस्कोप. दो प्रकाश किरणें इसमें हस्तक्षेप करती हैं, जिनमें से एक नमूने से गुजरती है, और दूसरी परावर्तित होती है। इस विधि से रंगीन चित्र प्राप्त होते हैं, जो जीवित पदार्थ के अध्ययन में अत्यंत मूल्यवान जानकारी प्रदान करते हैं। इलेक्ट्रॉनिक माइक्रोस्कोप भी देखें; ऑप्टिकल उपकरण; प्रकाशिकी।

माइक्रोस्कोप

नग्न आंखों से दिखाई न देने वाली वस्तुओं की आवर्धित छवियां प्राप्त करने के लिए एक या अधिक लेंस वाला एक ऑप्टिकल उपकरण। सूक्ष्मदर्शी सरल एवं जटिल होते हैं। एक साधारण सूक्ष्मदर्शी एक लेंस प्रणाली है। एक साधारण आवर्धक लेंस को एक साधारण माइक्रोस्कोप माना जा सकता है - एक समतल-उत्तल लेंस। एक मिश्रित सूक्ष्मदर्शी (अक्सर इसे केवल सूक्ष्मदर्शी के रूप में संदर्भित किया जाता है) दो सरल सूक्ष्मदर्शी का एक संयोजन है। एक मिश्रित सूक्ष्मदर्शी एक साधारण सूक्ष्मदर्शी की तुलना में अधिक आवर्धन देता है, और इसका रिज़ॉल्यूशन भी अधिक होता है। रिज़ॉल्यूशन नमूने के विवरण को अलग करने की क्षमता है। एक बढ़ी हुई छवि, जिसमें विवरण अप्रभेद्य हैं, बहुत कम उपयोगी जानकारी प्रदान करती है। यौगिक सूक्ष्मदर्शी की दो चरणीय योजना होती है। एक लेंस प्रणाली, जिसे उद्देश्य कहा जाता है, को नमूने के करीब लाया जाता है; यह वस्तु की एक विस्तृत और सुलझी हुई छवि बनाता है। छवि को एक अन्य लेंस प्रणाली द्वारा और बड़ा किया जाता है, जिसे ऐपिस कहा जाता है, जिसे पर्यवेक्षक की आंख के करीब रखा जाता है। ये दो लेंस सिस्टम ट्यूब के विपरीत छोर पर स्थित हैं। माइक्रोस्कोप के साथ काम करना. चित्रण एक विशिष्ट जैविक सूक्ष्मदर्शी को दर्शाता है। तिपाई स्टैंड एक भारी ढलाई के रूप में बनाया जाता है, जो आमतौर पर घोड़े की नाल के आकार का होता है। एक ट्यूब होल्डर एक काज पर इससे जुड़ा होता है, जो माइक्रोस्कोप के अन्य सभी हिस्सों को ले जाता है। ट्यूब, जिसमें लेंस सिस्टम लगे होते हैं, आपको फोकस करने के लिए नमूने के सापेक्ष उन्हें स्थानांतरित करने की अनुमति देता है। लेंस ट्यूब के निचले सिरे पर स्थित होता है। आमतौर पर, माइक्रोस्कोप बुर्ज पर विभिन्न आवर्धन के कई उद्देश्यों से सुसज्जित होता है, जो आपको ऑप्टिकल अक्ष पर उन्हें काम करने की स्थिति में सेट करने की अनुमति देता है। ऑपरेटर, किसी नमूने की जांच करते समय, आमतौर पर सबसे कम आवर्धन उद्देश्य और देखने के सबसे व्यापक क्षेत्र से शुरू करता है, रुचि के विवरण ढूंढता है, और फिर उच्च आवर्धन उद्देश्य का उपयोग करके उनकी जांच करता है। ऐपिस एक वापस लेने योग्य धारक के अंत पर लगाया गया है (जो आपको आवश्यक होने पर ट्यूब की लंबाई बदलने की अनुमति देता है)। माइक्रोस्कोप को तीव्र फोकस में लाने के लिए ऑब्जेक्टिव और ऐपिस के साथ पूरी ट्यूब को ऊपर और नीचे ले जाया जा सकता है। नमूना आमतौर पर बहुत पतली पारदर्शी परत या खंड के रूप में लिया जाता है; इसे एक आयताकार कांच की प्लेट पर रखा जाता है, जिसे ग्लास स्लाइड कहा जाता है, और शीर्ष पर एक पतली, छोटी कांच की प्लेट से ढका जाता है, जिसे कवरस्लिप कहा जाता है। कंट्रास्ट बढ़ाने के लिए नमूने को अक्सर रसायनों से रंगा जाता है। कांच की स्लाइड को मंच पर रखा जाता है ताकि नमूना मंच के केंद्र छेद के ऊपर हो। मंच आमतौर पर दृश्य के क्षेत्र में नमूने की सुचारू और सटीक गति के लिए एक तंत्र से सुसज्जित होता है। ऑब्जेक्ट स्टेज के नीचे तीसरे लेंस सिस्टम का धारक होता है - कंडेनसर, जो नमूने पर प्रकाश को केंद्रित करता है। कई कंडेनसर हो सकते हैं, और एपर्चर को समायोजित करने के लिए एक आईरिस डायाफ्राम यहां स्थित है। इससे भी नीचे एक सार्वभौमिक जोड़ में एक रोशन दर्पण लगाया गया है, जो नमूने पर दीपक की रोशनी डालता है, जिसके कारण माइक्रोस्कोप की पूरी ऑप्टिकल प्रणाली एक दृश्य छवि बनाती है। ऐपिस को फोटो अटैचमेंट से बदला जा सकता है, और फिर छवि फिल्म पर बनेगी। कई शोध सूक्ष्मदर्शी एक समर्पित प्रकाशक से सुसज्जित होते हैं, इसलिए एक रोशन दर्पण आवश्यक नहीं है। बढ़ोतरी। एक सूक्ष्मदर्शी का आवर्धन अभिदृश्यक लेंस के आवर्धन गुणा ऐपिस के आवर्धन के बराबर होता है। एक विशिष्ट शोध सूक्ष्मदर्शी के लिए, ऐपिस का आवर्धन 10 है, और वस्तुनिष्ठ आवर्धन 10, 45, और 100 है। इसलिए, ऐसे सूक्ष्मदर्शी का आवर्धन 100 से 1000 तक होता है। कुछ सूक्ष्मदर्शी का आवर्धन 2000 तक पहुँच जाता है। आवर्धन को बढ़ाते हुए भी अधिक का कोई मतलब नहीं है, क्योंकि संकल्प में सुधार नहीं होता है; इसके विपरीत, छवि गुणवत्ता ख़राब हो जाती है। लिखित। माइक्रोस्कोप का एक सुसंगत सिद्धांत 19वीं शताब्दी के अंत में जर्मन भौतिक विज्ञानी अर्न्स्ट एब्बे द्वारा दिया गया था। एब्बे ने पाया कि रिज़ॉल्यूशन (अलग-अलग दिखाई देने वाले दो बिंदुओं के बीच की सबसे छोटी संभव दूरी) द्वारा दिया जाता है, जहां आर माइक्रोमीटर (10-6 मीटर) में रिज़ॉल्यूशन है। प्रकाश की तरंग दैर्ध्य है (प्रदीपक द्वारा निर्मित), µm, n नमूना और उद्देश्य के बीच माध्यम का अपवर्तनांक है, ए। - लेंस के प्रवेश कोण का आधा (लेंस में प्रवेश करने वाली शंक्वाकार प्रकाश किरण की चरम किरणों के बीच का कोण)। एबे ने मात्रा को संख्यात्मक एपर्चर कहा (इसे प्रतीक NA द्वारा दर्शाया गया है)। उपरोक्त सूत्र से यह देखा जा सकता है कि अध्ययन के तहत वस्तु का समाधान योग्य विवरण जितना छोटा, उतना बड़ा NA और उतनी ही छोटी तरंग दैर्ध्य है। संख्यात्मक एपर्चर न केवल सिस्टम के रिज़ॉल्यूशन को निर्धारित करता है, बल्कि लेंस के एपर्चर अनुपात को भी दर्शाता है: छवि के प्रति इकाई क्षेत्र में प्रकाश की तीव्रता लगभग NA के वर्ग के बराबर होती है। एक अच्छे लेंस के लिए, NA मान लगभग 0.95 है। माइक्रोस्कोप को आमतौर पर इस तरह से डिज़ाइन किया जाता है कि इसका कुल आवर्धन लगभग हो। 1000NA. लेंस. लेंस तीन मुख्य प्रकार के होते हैं, जो ऑप्टिकल विकृतियों के सुधार की डिग्री में भिन्न होते हैं - रंगीन और गोलाकार विपथन। रंगीन विपथन इस तथ्य के कारण होते हैं कि विभिन्न तरंग दैर्ध्य वाली प्रकाश तरंगें ऑप्टिकल अक्ष पर विभिन्न बिंदुओं पर केंद्रित होती हैं। परिणामस्वरूप, छवि रंगीन हो जाती है। गोलाकार विपथन इस तथ्य के कारण होता है कि लेंस के केंद्र से गुजरने वाला प्रकाश और उसकी परिधि से गुजरने वाला प्रकाश अक्ष पर विभिन्न बिंदुओं पर केंद्रित होता है। परिणामस्वरूप, छवि धुंधली है। अक्रोमैटिक लेंस वर्तमान में सबसे आम हैं। उनमें, विभिन्न फैलाव वाले कांच के तत्वों के उपयोग के कारण रंगीन विपथन को दबा दिया जाता है, जो दृश्य स्पेक्ट्रम की चरम किरणों - नीले और लाल - का एक फोकस में अभिसरण सुनिश्चित करता है। छवि का हल्का सा रंग बना रहता है और कभी-कभी वस्तु के चारों ओर हल्की हरी पट्टियों के रूप में दिखाई देता है। गोलाकार विपथन को केवल एक रंग के लिए ठीक किया जा सकता है। फ्लोराइट लेंस रंग सुधार को इस हद तक बेहतर बनाने के लिए ग्लास एडिटिव्स का उपयोग करते हैं कि छवि में रंग लगभग पूरी तरह से समाप्त हो जाता है। एपोक्रोमैटिक लेंस सबसे जटिल रंग सुधार वाले लेंस होते हैं। उन्होंने न केवल रंगीन विपथन को लगभग पूरी तरह से समाप्त कर दिया, बल्कि एक नहीं, बल्कि दो रंगों के गोलाकार विपथन को भी ठीक किया। नीले रंग के लिए एपोक्रोमैट्स का आवर्धन लाल रंग की तुलना में कुछ अधिक है, और इसलिए उनके लिए विशेष "क्षतिपूर्ति" ऐपिस की आवश्यकता होती है। अधिकांश लेंस "सूखे" होते हैं, अर्थात। उन्हें ऐसी परिस्थितियों में काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जब उद्देश्य और नमूने के बीच का अंतर हवा से भर जाता है; ऐसे लेंसों के लिए NA मान 0.95 से अधिक नहीं होता है। यदि उद्देश्य और नमूने के बीच एक तरल (तेल या, शायद ही कभी, पानी) पेश किया जाता है, तो रिज़ॉल्यूशन में इसी सुधार के साथ, 1.4 के उच्च एनए मान के साथ एक "विसर्जन" उद्देश्य प्राप्त होता है। वर्तमान में, उद्योग विभिन्न प्रकार के विशेष लेंसों का भी उत्पादन करता है। इनमें माइक्रोफोटोग्राफी के लिए फ्लैट-फील्ड उद्देश्य, ध्रुवीकृत प्रकाश में काम करने के लिए तनाव-मुक्त (आराम) उद्देश्य, और ऊपर से प्रकाशित अपारदर्शी धातुकर्म नमूनों की जांच के उद्देश्य शामिल हैं। संधारित्र. कंडेनसर नमूने की ओर निर्देशित एक हल्का शंकु बनाता है। आमतौर पर, एक माइक्रोस्कोप को प्रकाश शंकु के एपर्चर को उद्देश्य के एपर्चर के साथ मिलान करने के लिए एक आईरिस प्रदान किया जाता है, जो अधिकतम रिज़ॉल्यूशन और अधिकतम छवि कंट्रास्ट सुनिश्चित करता है। (माइक्रोस्कोपी में कंट्रास्ट उतना ही महत्वपूर्ण है जितना टेलीविजन प्रौद्योगिकी में।) सबसे सरल कंडेनसर, और अधिकांश सामान्य प्रयोजन माइक्रोस्कोप के लिए काफी उपयुक्त, दो-लेंस एब्बे कंडेनसर है। बड़े एपर्चर उद्देश्यों, विशेष रूप से तेल विसर्जन उद्देश्यों के लिए अधिक जटिल संशोधित कंडेनसर की आवश्यकता होती है। अधिकतम एपर्चर वाले तेल उद्देश्यों के लिए एक विशेष कंडेनसर की आवश्यकता होती है जिसका ग्लास स्लाइड की निचली सतह के साथ विसर्जन तेल का संपर्क होता है जिस पर नमूना रहता है। विशेष सूक्ष्मदर्शी. विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी की विभिन्न आवश्यकताओं के कारण अनेक विशेष प्रकार के सूक्ष्मदर्शी विकसित किये गये हैं। किसी वस्तु की त्रि-आयामी छवि प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन किए गए त्रिविम दूरबीन माइक्रोस्कोप में दो अलग-अलग सूक्ष्मदर्शी प्रणालियाँ होती हैं। डिवाइस को छोटी वृद्धि (100 तक) के लिए डिज़ाइन किया गया है। आमतौर पर लघु इलेक्ट्रॉनिक घटकों के संयोजन, तकनीकी नियंत्रण, सर्जिकल संचालन के लिए उपयोग किया जाता है। ध्रुवीकरण माइक्रोस्कोप को ध्रुवीकृत प्रकाश के साथ नमूनों की बातचीत का अध्ययन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। ध्रुवीकृत प्रकाश अक्सर उन वस्तुओं की संरचना को प्रकट करना संभव बनाता है जो पारंपरिक ऑप्टिकल रिज़ॉल्यूशन की सीमा से परे हैं। परावर्तक सूक्ष्मदर्शी लेंस के स्थान पर छवि बनाने वाले दर्पणों से सुसज्जित होता है। चूंकि दर्पण लेंस बनाना मुश्किल है, इसलिए बहुत कम पूर्ण परावर्तक सूक्ष्मदर्शी हैं, और दर्पण वर्तमान में मुख्य रूप से केवल अनुलग्नकों में उपयोग किए जाते हैं, उदाहरण के लिए, व्यक्तिगत कोशिकाओं की माइक्रोसर्जरी के लिए। फ्लोरोसेंट माइक्रोस्कोप - नमूने की पराबैंगनी या नीली रोशनी की रोशनी के साथ। नमूना, इस विकिरण को अवशोषित करके, दृश्यमान ल्यूमिनसेंस प्रकाश उत्सर्जित करता है। इस प्रकार के सूक्ष्मदर्शी का उपयोग जीव विज्ञान के साथ-साथ चिकित्सा में भी निदान (विशेषकर कैंसर) के लिए किया जाता है। डार्क-फील्ड माइक्रोस्कोप इस तथ्य से जुड़ी कठिनाइयों को दूर करना संभव बनाता है कि जीवित सामग्री पारदर्शी हैं। इसमें नमूना को ऐसी "तिरछी" रोशनी के तहत देखा जाता है कि सीधी रोशनी उद्देश्य में प्रवेश नहीं कर सकती है। छवि वस्तु से विवर्तित प्रकाश द्वारा बनती है, और परिणामस्वरूप, वस्तु एक अंधेरे पृष्ठभूमि के खिलाफ बहुत हल्की दिखाई देती है (बहुत उच्च कंट्रास्ट के साथ)। चरण कंट्रास्ट माइक्रोस्कोप का उपयोग पारदर्शी वस्तुओं, विशेषकर जीवित कोशिकाओं की जांच करने के लिए किया जाता है। विशेष उपकरणों के लिए धन्यवाद, माइक्रोस्कोप से गुजरने वाले प्रकाश का हिस्सा दूसरे हिस्से के सापेक्ष आधे तरंग दैर्ध्य द्वारा चरण में स्थानांतरित किया जाता है, जो छवि में विपरीतता का कारण है। हस्तक्षेप माइक्रोस्कोप चरण कंट्रास्ट माइक्रोस्कोप का एक और विकास है। दो प्रकाश किरणें इसमें हस्तक्षेप करती हैं, जिनमें से एक नमूने से गुजरती है, और दूसरी परावर्तित होती है। इस विधि से रंगीन चित्र प्राप्त होते हैं, जो जीवित पदार्थ के अध्ययन में अत्यंत मूल्यवान जानकारी प्रदान करते हैं। इलेक्ट्रॉनिक माइक्रोस्कोप भी देखें; ऑप्टिकल उपकरण; प्रकाशिकी।

मानव आंख को इस तरह से डिज़ाइन किया गया है कि यदि उसका आयाम 0.1 मिमी से कम है तो वह किसी वस्तु और उसके विवरण को स्पष्ट रूप से देखने में सक्षम नहीं है। लेकिन प्रकृति में विभिन्न सूक्ष्मजीव, पौधों और जानवरों दोनों के ऊतकों की कोशिकाएं और कई अन्य वस्तुएं हैं, जिनके आयाम बहुत छोटे हैं। ऐसी वस्तुओं को देखने, निरीक्षण करने और उनका अध्ययन करने के लिए व्यक्ति एक विशेष ऑप्टिकल उपकरण का उपयोग करता है जिसे कहा जाता है माइक्रोस्कोप, जो दिखाई न देने वाली वस्तुओं की छवि को सैकड़ों गुना बड़ा करने की अनुमति देता है मनुष्य की आंख. डिवाइस का नाम, जिसमें दो ग्रीक शब्द शामिल हैं: छोटा और देखो, इसके उद्देश्य के बारे में बताता है। तो, एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप किसी वस्तु की छवि को 2000 गुना तक बढ़ाने में सक्षम है। यदि अध्ययन की जा रही वस्तु, जैसे कि वायरस, बहुत छोटी है, और उसे बढ़ाया जा सकता है ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपपर्याप्त नहीं आधुनिक विज्ञानउपयोग इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी, जो आपको देखी गई वस्तु को 20000-40000 गुना तक बढ़ाने की अनुमति देता है।

सूक्ष्मदर्शी का आविष्कार मुख्यतः प्रकाशिकी के विकास से जुड़ा है। घुमावदार सतहों की आवर्धन शक्ति 300 ईसा पूर्व से ज्ञात थी। इ। यूक्लिड और टॉलेमी (127-151), हालाँकि, इन ऑप्टिकल गुणों को उस समय उपयोग नहीं मिला। केवल 1285 में इटालियन साल्विनियो डेली आर्लेटी ने पहले चश्मे का आविष्कार किया था। इस बात के प्रमाण हैं कि पहला माइक्रोस्कोप-प्रकार का उपकरण 1590 के आसपास जेड जानसन द्वारा नीदरलैंड में बनाया गया था। दो ले रहा हूँ उत्तल लेंस, उन्होंने उन्हें एक ट्यूब के अंदर स्थापित किया, वापस लेने योग्य ट्यूब के कारण, अध्ययन के तहत वस्तु पर ध्यान केंद्रित किया गया। डिवाइस ने विषय में दस गुना वृद्धि दी, जो माइक्रोस्कोपी के क्षेत्र में एक वास्तविक उपलब्धि थी। जेन्सन ने ऐसे कई सूक्ष्मदर्शी बनाए, जिससे प्रत्येक बाद के उपकरण में उल्लेखनीय सुधार हुआ।

1646 में, ए. किर्चर का काम प्रकाशित हुआ, जिसमें उन्होंने सदी के आविष्कार का वर्णन किया - सबसे सरल माइक्रोस्कोप, जिसे "पिस्सू ग्लास" कहा जाता है। आवर्धक कांच को तांबे के आधार में डाला गया था जिस पर वस्तु तालिका जुड़ी हुई थी। अध्ययन के तहत वस्तु को एक मेज पर रखा गया था, जिसके नीचे एक अवतल या था सपाट दर्पणकिसी वस्तु पर सूर्य की किरणों को परावर्तित करना और उसे नीचे से प्रकाशित करना। आवर्धक कांच को एक पेंच की सहायता से तब तक घुमाया जाता रहा जब तक कि वस्तु का प्रतिबिम्ब स्पष्ट न हो जाए।

दो लेंसों से बने यौगिक सूक्ष्मदर्शी 17वीं शताब्दी की शुरुआत में सामने आए। कई तथ्य बताते हैं कि यौगिक सूक्ष्मदर्शी के आविष्कारक डचमैन के. ड्रेबेल थे, जो इंग्लैंड के राजा जेम्स प्रथम की सेवा में। ड्रेबेल के माइक्रोस्कोप में दो ग्लास थे, एक (उद्देश्य) को अध्ययन के तहत वस्तु की ओर घुमाया जाता था, दूसरे (आईपिस) को पर्यवेक्षक की आंख की ओर घुमाया जाता था। 1633 में, अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी आर. हुक ने ड्रेबेल माइक्रोस्कोप में सुधार किया, इसे एक तीसरे लेंस के साथ पूरक किया, जिसे कलेक्टिव कहा जाता है। इस तरह के माइक्रोस्कोप ने बहुत लोकप्रियता हासिल की; 17वीं सदी के अंत और 18वीं सदी की शुरुआत के अधिकांश सूक्ष्मदर्शी इसकी योजना के अनुसार बनाए गए थे। माइक्रोस्कोप के तहत जानवरों और पौधों के ऊतकों के पतले वर्गों की जांच करके, हुक ने जीवों की सेलुलर संरचना की खोज की।

और 1673-1677 में डच प्रकृतिवादीए लीउवेनहॉक ने माइक्रोस्कोप का उपयोग करके सूक्ष्मजीवों की एक पूर्व अज्ञात विशाल दुनिया की खोज की। इन वर्षों में, लीउवेनहॉक ने लगभग 400 सरल सूक्ष्मदर्शी बनाए, जो छोटे उभयलिंगी लेंस थे, उनमें से कुछ का व्यास 1 मिमी से भी कम था, जो कांच की गेंद से प्राप्त किए गए थे। गेंद को साधारण ग्राइंडिंग मशीन पर ही पॉलिश किया जाता था। इनमें से एक सूक्ष्मदर्शी, 300 गुना आवर्धन देता है, यूट्रेक्ट में विश्वविद्यालय संग्रहालय में संग्रहीत है। लीउवेनहॉक ने अपनी नज़र में आने वाली हर चीज़ की खोज करते हुए एक के बाद एक महान खोजें कीं। वैसे, दूरबीन के निर्माता गैलीलियो ने अपने द्वारा बनाए गए स्पॉटिंग स्कोप में सुधार करते हुए 1610 में पता लगाया कि, जब बढ़ाया जाता है, तो यह छोटी वस्तुओं को काफी बड़ा कर देता है। ऐपिस और लेंस के बीच की दूरी को बदलकर गैलीलियो ने ट्यूब का उपयोग एक प्रकार के माइक्रोस्कोप के रूप में किया। आज आप कल्पना नहीं कर सकते वैज्ञानिक गतिविधिमाइक्रोस्कोप का उपयोग किए बिना मानव। माइक्रोस्कोप मिला सबसे व्यापक अनुप्रयोगजैविक, चिकित्सा, भूवैज्ञानिक और सामग्री विज्ञान प्रयोगशालाओं में।

संभवतः, हममें से प्रत्येक को, अपने जीवन में कम से कम एक बार, माइक्रोस्कोप जैसे उपकरण के साथ काम करने का अवसर मिला - कुछ को स्कूल में जीव विज्ञान के पाठ में, और कुछ को, शायद अपने पेशे के कारण। सूक्ष्मदर्शी की सहायता से हम छोटे से छोटे जीवित जीवों, कणों का निरीक्षण कर सकते हैं। माइक्रोस्कोप काफी जटिल उपकरण है और इसके अलावा इसका एक लंबा इतिहास भी है, जिसे जानना उपयोगी होगा। आइए देखें माइक्रोस्कोप क्या है?

परिभाषा

शब्द "माइक्रोस्कोप" दो ग्रीक शब्दों "माइक्रो" - "छोटा", "स्कोपियो" - "देखो" से आया है। यानी इस डिवाइस का उद्देश्य छोटी वस्तुओं की जांच करना है। यदि आप अधिक देते हैं सटीक परिभाषा, तो माइक्रोस्कोप एक ऑप्टिकल उपकरण है (एक या अधिक लेंस के साथ) जिसका उपयोग कुछ वस्तुओं की बढ़ी हुई छवियां प्राप्त करने के लिए किया जाता है जो नग्न आंखों को दिखाई नहीं देती हैं।

उदाहरण के लिए, आज के स्कूलों में उपयोग किए जाने वाले सूक्ष्मदर्शी 300-600 गुना तक आवर्धन करने में सक्षम हैं, जो देखने के लिए काफी है लिविंग सेलविस्तार से - आप कोशिका की दीवारें, रसधानी, उसका केन्द्रक आदि देख सकते हैं। लेकिन इस सब के लिए, वह खोजों और यहाँ तक कि निराशाओं के एक लंबे रास्ते से गुज़रा।

सूक्ष्मदर्शी की खोज का इतिहास

माइक्रोस्कोप के खुलने का सही समय अभी तक स्थापित नहीं किया गया है, क्योंकि छोटी वस्तुओं को देखने के लिए सबसे पहले उपकरण पुरातत्वविदों द्वारा पाए गए थे विभिन्न युग. वे एक साधारण आवर्धक लेंस की तरह दिखते थे, यानी, यह एक उभयलिंगी लेंस था, जो छवि को कई गुना बढ़ा देता था। मैं स्पष्ट कर दूंगा कि सबसे पहले लेंस कांच के नहीं, बल्कि किसी प्रकार के पारदर्शी पत्थर के बने थे, इसलिए छवि गुणवत्ता के बारे में बात करने की कोई आवश्यकता नहीं है।

इसके बाद, दो लेंसों से युक्त सूक्ष्मदर्शी का आविष्कार पहले ही हो चुका था। पहला लेंस लेंस है, यह अध्ययन के तहत वस्तु को संबोधित करता है, और दूसरा लेंस ऐपिस है जिसके माध्यम से पर्यवेक्षक ने देखा। लेकिन मजबूत गोलाकार और रंगीन विचलन के कारण वस्तुओं की छवि अभी भी बहुत विकृत थी - प्रकाश असमान रूप से अपवर्तित था, और इस वजह से, तस्वीर धुंधली और रंगीन थी। लेकिन फिर भी, तब भी सूक्ष्मदर्शी का आवर्धन कई सौ गुना था, जो काफ़ी है।

सूक्ष्मदर्शी में लेंस प्रणाली 19वीं शताब्दी की शुरुआत में ही काफी जटिल हो गई थी, जिसका श्रेय एमीसी, फ्रौनहोफर और अन्य भौतिकविदों के काम को जाता है। लेंस डिजाइन में अभिसरण और अपसारी लेंस से युक्त एक जटिल प्रणाली पहले से ही उपयोग की गई थी। इसके अलावा, ये लेंस थे अलग - अलग प्रकारचश्मा जो एक दूसरे की कमियों की भरपाई करते हैं।

हॉलैंड के एक वैज्ञानिक लीउवेनहोक के माइक्रोस्कोप में पहले से ही एक ऑब्जेक्ट टेबल थी, जहां अध्ययन की गई सभी वस्तुओं को जोड़ा गया था, और एक स्क्रू भी था जिससे इस टेबल को आसानी से स्थानांतरित किया जा सकता था। फिर एक दर्पण जोड़ा गया - के लिए बेहतर रोशनीवस्तुएं.

सूक्ष्मदर्शी की संरचना

सरल एवं मिश्रित सूक्ष्मदर्शी होते हैं। एक साधारण माइक्रोस्कोप एक एकल लेंस प्रणाली है, बिल्कुल एक नियमित आवर्धक की तरह। दूसरी ओर, एक जटिल माइक्रोस्कोप दो सरल लेंसों को जोड़ता है।

तदनुसार, एक मिश्रित सूक्ष्मदर्शी, उच्च आवर्धन देता है, और इसके अलावा, इसका रिज़ॉल्यूशन भी अधिक होता है। यह इस क्षमता (समाधान) की उपस्थिति है जो नमूनों के विवरण को अलग करना संभव बनाती है। एक बढ़ी हुई छवि, जहां विवरणों को अलग नहीं किया जा सकता है, हमें कुछ उपयोगी जानकारी देगी।

यौगिक सूक्ष्मदर्शी में दो-चरणीय सर्किट होते हैं। एक लेंस प्रणाली (उद्देश्य) को वस्तु के करीब लाया जाता है - यह, बदले में, वस्तु की एक सुलझी हुई और बढ़ी हुई छवि बनाता है। फिर, छवि को पहले से ही एक अन्य लेंस सिस्टम (आईपिस) द्वारा बड़ा किया जाता है, इसे सीधे पर्यवेक्षक की आंख के करीब रखा जाता है। ये 2 लेंस सिस्टम माइक्रोस्कोप ट्यूब के विपरीत छोर पर स्थित हैं।

आधुनिक सूक्ष्मदर्शी

आधुनिक सूक्ष्मदर्शी भारी आवर्धन दे सकते हैं - 1500-2000 गुना तक, जबकि छवि गुणवत्ता उत्कृष्ट होगी। दूरबीन सूक्ष्मदर्शी भी काफी लोकप्रिय हैं, जिसमें एक लेंस से छवि को दो भागों में विभाजित किया जाता है, जबकि आप इसे एक साथ दो आँखों से (दो ऐपिस में) देख सकते हैं। यह आपको दृश्य रूप से छोटे विवरणों को और भी बेहतर ढंग से अलग करने की अनुमति देता है। ऐसे सूक्ष्मदर्शी आमतौर पर अनुसंधान के लिए विभिन्न प्रयोगशालाओं (चिकित्सा सहित) में उपयोग किए जाते हैं।

इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी

इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी हमें व्यक्तिगत परमाणुओं की छवियों को "देखने" में मदद करते हैं। सच है, "विचार करें" शब्द का प्रयोग यहां अपेक्षाकृत रूप से किया गया है, क्योंकि हम सीधे अपनी आंखों से नहीं देखते हैं - वस्तु की छवि कंप्यूटर द्वारा प्राप्त डेटा के सबसे जटिल प्रसंस्करण के परिणामस्वरूप दिखाई देती है। माइक्रोस्कोप का उपकरण (इलेक्ट्रॉनिक) पर आधारित है भौतिक सिद्धांत, साथ ही सबसे पतली सुई से वस्तुओं की सतहों को "महसूस" करने की विधि, जिसमें टिप केवल 1 परमाणु मोटी होती है।

यूएसबी माइक्रोस्कोप

वर्तमान में, डिजिटल प्रौद्योगिकियों के विकास के दौरान, प्रत्येक व्यक्ति अपने कैमरे के लिए लेंस अटैचमेंट खरीद सकता है चल दूरभाष, और किसी भी सूक्ष्म वस्तु की तस्वीरें लें। बहुत शक्तिशाली यूएसबी माइक्रोस्कोप भी हैं, जो घरेलू कंप्यूटर से कनेक्ट होने पर, आपको परिणामी छवि को मॉनिटर पर देखने की अनुमति देते हैं। अधिकांश डिजिटल कैमरे मैक्रो शॉट लेने में सक्षम होते हैं, जिससे आप छोटी से छोटी वस्तुओं की तस्वीरें ले सकते हैं। और यदि आप अपने कैमरे के लेंस के सामने एक छोटा अभिसरण लेंस रखते हैं, तो आप आसानी से 500x तक फोटो आवर्धन प्राप्त कर सकते हैं।

आज, नई प्रौद्योगिकियां यह देखने में मदद करती हैं कि सौ साल पहले क्या सचमुच पहुंच से बाहर था। इसके पूरे इतिहास में माइक्रोस्कोप के हिस्सों में लगातार सुधार किया गया है, और अब हम माइक्रोस्कोप को पहले से ही उसके तैयार रूप में देखते हैं। हालाँकि, वैज्ञानिक प्रगति अभी भी स्थिर नहीं है, और निकट भविष्य में, सूक्ष्मदर्शी के और भी अधिक उन्नत मॉडल सामने आ सकते हैं।

माइक्रोस्कोप
नग्न आंखों से दिखाई न देने वाली वस्तुओं की आवर्धित छवियां प्राप्त करने के लिए एक या अधिक लेंस वाला एक ऑप्टिकल उपकरण। सूक्ष्मदर्शी सरल एवं जटिल होते हैं। एक साधारण सूक्ष्मदर्शी एक लेंस प्रणाली है। एक साधारण आवर्धक लेंस को एक साधारण माइक्रोस्कोप माना जा सकता है - एक समतल-उत्तल लेंस। एक मिश्रित सूक्ष्मदर्शी (अक्सर इसे केवल सूक्ष्मदर्शी के रूप में संदर्भित किया जाता है) दो सरल सूक्ष्मदर्शी का एक संयोजन है। एक मिश्रित सूक्ष्मदर्शी एक साधारण सूक्ष्मदर्शी की तुलना में अधिक आवर्धन देता है, और इसका रिज़ॉल्यूशन भी अधिक होता है। रिज़ॉल्यूशन नमूने के विवरण को अलग करने की क्षमता है। एक बढ़ी हुई छवि, जिसमें विवरण अप्रभेद्य हैं, बहुत कम उपयोगी जानकारी प्रदान करती है। यौगिक सूक्ष्मदर्शी की दो चरणीय योजना होती है। एक लेंस प्रणाली, जिसे उद्देश्य कहा जाता है, को नमूने के करीब लाया जाता है; यह वस्तु की एक विस्तृत और सुलझी हुई छवि बनाता है। छवि को एक अन्य लेंस प्रणाली द्वारा और बड़ा किया जाता है, जिसे ऐपिस कहा जाता है, जिसे पर्यवेक्षक की आंख के करीब रखा जाता है। ये दो लेंस सिस्टम ट्यूब के विपरीत छोर पर स्थित हैं।

माइक्रोस्कोप के साथ काम करना.चित्रण एक विशिष्ट जैविक सूक्ष्मदर्शी को दर्शाता है। तिपाई स्टैंड एक भारी ढलाई के रूप में बनाया जाता है, जो आमतौर पर घोड़े की नाल के आकार का होता है। एक ट्यूब होल्डर एक काज पर इससे जुड़ा होता है, जो माइक्रोस्कोप के अन्य सभी हिस्सों को ले जाता है। ट्यूब, जिसमें लेंस सिस्टम लगे होते हैं, आपको फोकस करने के लिए नमूने के सापेक्ष उन्हें स्थानांतरित करने की अनुमति देता है। लेंस ट्यूब के निचले सिरे पर स्थित होता है। आमतौर पर, माइक्रोस्कोप बुर्ज पर विभिन्न आवर्धन के कई उद्देश्यों से सुसज्जित होता है, जो आपको ऑप्टिकल अक्ष पर उन्हें काम करने की स्थिति में सेट करने की अनुमति देता है। ऑपरेटर, किसी नमूने की जांच करते समय, आमतौर पर सबसे कम आवर्धन उद्देश्य और देखने के सबसे व्यापक क्षेत्र से शुरू करता है, रुचि के विवरण ढूंढता है, और फिर उच्च आवर्धन उद्देश्य का उपयोग करके उनकी जांच करता है। ऐपिस एक वापस लेने योग्य धारक के अंत पर लगाया गया है (जो आपको आवश्यक होने पर ट्यूब की लंबाई बदलने की अनुमति देता है)। माइक्रोस्कोप को तीव्र फोकस में लाने के लिए ऑब्जेक्टिव और ऐपिस के साथ पूरी ट्यूब को ऊपर और नीचे ले जाया जा सकता है। नमूना आमतौर पर बहुत पतली पारदर्शी परत या खंड के रूप में लिया जाता है; इसे एक आयताकार कांच की प्लेट पर रखा जाता है, जिसे ग्लास स्लाइड कहा जाता है, और शीर्ष पर एक पतली, छोटी कांच की प्लेट से ढका जाता है, जिसे कवरस्लिप कहा जाता है। कंट्रास्ट बढ़ाने के लिए नमूने को अक्सर रसायनों से रंगा जाता है। कांच की स्लाइड को मंच पर रखा जाता है ताकि नमूना मंच के केंद्र छेद के ऊपर हो। मंच आमतौर पर दृश्य के क्षेत्र में नमूने की सुचारू और सटीक गति के लिए एक तंत्र से सुसज्जित होता है। ऑब्जेक्ट स्टेज के नीचे तीसरे लेंस सिस्टम का धारक होता है - कंडेनसर, जो नमूने पर प्रकाश को केंद्रित करता है। कई कंडेनसर हो सकते हैं, और एपर्चर को समायोजित करने के लिए एक आईरिस डायाफ्राम यहां स्थित है। इससे भी नीचे एक सार्वभौमिक जोड़ में एक रोशन दर्पण लगाया गया है, जो नमूने पर दीपक की रोशनी डालता है, जिसके कारण माइक्रोस्कोप की पूरी ऑप्टिकल प्रणाली एक दृश्य छवि बनाती है। ऐपिस को फोटो अटैचमेंट से बदला जा सकता है, और फिर छवि फिल्म पर बनेगी। कई शोध सूक्ष्मदर्शी एक समर्पित प्रकाशक से सुसज्जित होते हैं, इसलिए एक रोशन दर्पण आवश्यक नहीं है।
बढ़ोतरी।एक सूक्ष्मदर्शी का आवर्धन अभिदृश्यक लेंस के आवर्धन गुणा ऐपिस के आवर्धन के बराबर होता है। एक विशिष्ट शोध सूक्ष्मदर्शी के लिए, ऐपिस का आवर्धन 10 है, और वस्तुनिष्ठ आवर्धन 10, 45, और 100 है। इसलिए, ऐसे सूक्ष्मदर्शी का आवर्धन 100 से 1000 तक होता है। कुछ सूक्ष्मदर्शी का आवर्धन 2000 तक पहुँच जाता है। आवर्धन को बढ़ाते हुए भी अधिक का कोई मतलब नहीं है, क्योंकि संकल्प में सुधार नहीं होता है; इसके विपरीत, छवि गुणवत्ता ख़राब हो जाती है।
लिखित।माइक्रोस्कोप का एक सुसंगत सिद्धांत 19वीं शताब्दी के अंत में जर्मन भौतिक विज्ञानी अर्न्स्ट एब्बे द्वारा दिया गया था। एब्बे ने पाया कि रिज़ॉल्यूशन (अलग-अलग दिखाई देने वाले दो बिंदुओं के बीच की सबसे छोटी संभव दूरी) द्वारा दिया गया है

जहां आर माइक्रोमीटर (10-6 मीटर) में रिज़ॉल्यूशन है, एल प्रकाश की तरंग दैर्ध्य है (प्रदीपक द्वारा उत्पादित), µm, एन नमूना और उद्देश्य के बीच माध्यम का अपवर्तक सूचकांक है, और ए आधा प्रवेश द्वार है अभिदृश्यक का कोण (लेंस में प्रवेश करने वाली शंक्वाकार प्रकाश किरण की चरम किरणों के बीच का कोण)। एबे ने मात्रा को संख्यात्मक एपर्चर कहा (इसे प्रतीक NA द्वारा दर्शाया गया है)। उपरोक्त सूत्र से यह देखा जा सकता है कि अध्ययन के तहत वस्तु का समाधान योग्य विवरण जितना छोटा, उतना बड़ा NA और उतनी ही छोटी तरंग दैर्ध्य है। संख्यात्मक एपर्चर न केवल सिस्टम के रिज़ॉल्यूशन को निर्धारित करता है, बल्कि लेंस के एपर्चर अनुपात को भी दर्शाता है: छवि के प्रति इकाई क्षेत्र में प्रकाश की तीव्रता लगभग NA के वर्ग के बराबर होती है। एक अच्छे लेंस के लिए, NA मान लगभग 0.95 है। माइक्रोस्कोप को आमतौर पर इस तरह से डिज़ाइन किया जाता है कि इसका कुल आवर्धन लगभग हो। 1000NA.
लेंस.लेंस तीन मुख्य प्रकार के होते हैं, जो ऑप्टिकल विकृतियों के सुधार की डिग्री में भिन्न होते हैं - रंगीन और गोलाकार विपथन। रंगीन विपथन इस तथ्य के कारण होते हैं कि विभिन्न तरंग दैर्ध्य वाली प्रकाश तरंगें ऑप्टिकल अक्ष पर विभिन्न बिंदुओं पर केंद्रित होती हैं। परिणामस्वरूप, छवि रंगीन हो जाती है। गोलाकार विपथन इस तथ्य के कारण होता है कि लेंस के केंद्र से गुजरने वाला प्रकाश और उसकी परिधि से गुजरने वाला प्रकाश अक्ष पर विभिन्न बिंदुओं पर केंद्रित होता है। परिणामस्वरूप, छवि धुंधली है। अक्रोमैटिक लेंस वर्तमान में सबसे आम हैं। उनमें, विभिन्न फैलाव वाले कांच के तत्वों के उपयोग के कारण रंगीन विपथन को दबा दिया जाता है, जो दृश्य स्पेक्ट्रम की चरम किरणों - नीले और लाल - का एक फोकस में अभिसरण सुनिश्चित करता है। छवि का हल्का सा रंग बना रहता है और कभी-कभी वस्तु के चारों ओर हल्की हरी पट्टियों के रूप में दिखाई देता है। गोलाकार विपथन को केवल एक रंग के लिए ठीक किया जा सकता है। फ्लोराइट लेंस रंग सुधार को इस हद तक बेहतर बनाने के लिए ग्लास एडिटिव्स का उपयोग करते हैं कि छवि में रंग लगभग पूरी तरह से समाप्त हो जाता है। एपोक्रोमैटिक लेंस सबसे जटिल रंग सुधार वाले लेंस होते हैं। उन्होंने न केवल रंगीन विपथन को लगभग पूरी तरह से समाप्त कर दिया, बल्कि एक नहीं, बल्कि दो रंगों के गोलाकार विपथन को भी ठीक किया। नीले रंग के लिए एपोक्रोमैट्स का आवर्धन लाल रंग की तुलना में कुछ अधिक है, और इसलिए उनके लिए विशेष "क्षतिपूर्ति" ऐपिस की आवश्यकता होती है। अधिकांश लेंस "सूखे" होते हैं, अर्थात। उन्हें ऐसी परिस्थितियों में काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जब उद्देश्य और नमूने के बीच का अंतर हवा से भर जाता है; ऐसे लेंसों के लिए NA मान 0.95 से अधिक नहीं होता है। यदि उद्देश्य और नमूने के बीच एक तरल (तेल या, शायद ही कभी, पानी) पेश किया जाता है, तो रिज़ॉल्यूशन में इसी सुधार के साथ, 1.4 के उच्च एनए मान के साथ एक "विसर्जन" उद्देश्य प्राप्त होता है। वर्तमान में, उद्योग विभिन्न प्रकार के विशेष लेंसों का भी उत्पादन करता है। इनमें माइक्रोफोटोग्राफी के लिए फ्लैट-फील्ड उद्देश्य, ध्रुवीकृत प्रकाश में काम करने के लिए तनाव-मुक्त (आराम) उद्देश्य, और ऊपर से प्रकाशित अपारदर्शी धातुकर्म नमूनों की जांच के उद्देश्य शामिल हैं।
संधारित्र.कंडेनसर नमूने की ओर निर्देशित एक हल्का शंकु बनाता है। आमतौर पर, एक माइक्रोस्कोप को प्रकाश शंकु के एपर्चर को उद्देश्य के एपर्चर के साथ मिलान करने के लिए एक आईरिस प्रदान किया जाता है, जो अधिकतम रिज़ॉल्यूशन और अधिकतम छवि कंट्रास्ट सुनिश्चित करता है। (माइक्रोस्कोपी में कंट्रास्ट उतना ही महत्वपूर्ण है जितना टेलीविजन प्रौद्योगिकी में।) सबसे सरल कंडेनसर, और अधिकांश सामान्य प्रयोजन माइक्रोस्कोप के लिए काफी उपयुक्त, दो-लेंस एब्बे कंडेनसर है। बड़े एपर्चर उद्देश्यों, विशेष रूप से तेल विसर्जन उद्देश्यों के लिए अधिक जटिल संशोधित कंडेनसर की आवश्यकता होती है। अधिकतम एपर्चर वाले तेल उद्देश्यों के लिए एक विशेष कंडेनसर की आवश्यकता होती है जिसका ग्लास स्लाइड की निचली सतह के साथ विसर्जन तेल का संपर्क होता है जिस पर नमूना रहता है।
विशेष सूक्ष्मदर्शी.विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी की विभिन्न आवश्यकताओं के कारण अनेक विशेष प्रकार के सूक्ष्मदर्शी विकसित किये गये हैं। किसी वस्तु की त्रि-आयामी छवि प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन किए गए त्रिविम दूरबीन माइक्रोस्कोप में दो अलग-अलग सूक्ष्मदर्शी प्रणालियाँ होती हैं। डिवाइस को छोटी वृद्धि (100 तक) के लिए डिज़ाइन किया गया है। आमतौर पर लघु इलेक्ट्रॉनिक घटकों के संयोजन, तकनीकी नियंत्रण, सर्जिकल संचालन के लिए उपयोग किया जाता है। ध्रुवीकरण माइक्रोस्कोप को ध्रुवीकृत प्रकाश के साथ नमूनों की बातचीत का अध्ययन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। ध्रुवीकृत प्रकाश अक्सर उन वस्तुओं की संरचना को प्रकट करना संभव बनाता है जो पारंपरिक ऑप्टिकल रिज़ॉल्यूशन की सीमा से परे हैं। परावर्तक सूक्ष्मदर्शी लेंस के स्थान पर छवि बनाने वाले दर्पणों से सुसज्जित होता है। चूंकि दर्पण लेंस बनाना मुश्किल है, इसलिए बहुत कम पूर्ण परावर्तक सूक्ष्मदर्शी हैं, और दर्पण वर्तमान में मुख्य रूप से केवल अनुलग्नकों में उपयोग किए जाते हैं, उदाहरण के लिए, व्यक्तिगत कोशिकाओं की माइक्रोसर्जरी के लिए। फ्लोरोसेंट माइक्रोस्कोप - नमूने की पराबैंगनी या नीली रोशनी की रोशनी के साथ। नमूना, इस विकिरण को अवशोषित करके, दृश्यमान ल्यूमिनसेंस प्रकाश उत्सर्जित करता है। इस प्रकार के सूक्ष्मदर्शी का उपयोग जीव विज्ञान के साथ-साथ चिकित्सा में भी निदान (विशेषकर कैंसर) के लिए किया जाता है। डार्क-फील्ड माइक्रोस्कोप इस तथ्य से जुड़ी कठिनाइयों को दूर करना संभव बनाता है कि जीवित सामग्री पारदर्शी हैं। इसमें नमूना को ऐसी "तिरछी" रोशनी के तहत देखा जाता है कि सीधी रोशनी उद्देश्य में प्रवेश नहीं कर सकती है। छवि वस्तु से विवर्तित प्रकाश द्वारा बनती है, और परिणामस्वरूप, वस्तु एक अंधेरे पृष्ठभूमि के खिलाफ बहुत हल्की दिखाई देती है (बहुत उच्च कंट्रास्ट के साथ)। चरण कंट्रास्ट माइक्रोस्कोप का उपयोग पारदर्शी वस्तुओं, विशेषकर जीवित कोशिकाओं की जांच करने के लिए किया जाता है। विशेष उपकरणों के लिए धन्यवाद, माइक्रोस्कोप से गुजरने वाले प्रकाश का हिस्सा दूसरे हिस्से के सापेक्ष आधे तरंग दैर्ध्य द्वारा चरण में स्थानांतरित किया जाता है, जो छवि में विपरीतता का कारण है। हस्तक्षेप माइक्रोस्कोप चरण कंट्रास्ट माइक्रोस्कोप का एक और विकास है। दो प्रकाश किरणें इसमें हस्तक्षेप करती हैं, जिनमें से एक नमूने से गुजरती है, और दूसरी परावर्तित होती है। इस विधि से रंगीन चित्र प्राप्त होते हैं, जो जीवित पदार्थ के अध्ययन में अत्यंत मूल्यवान जानकारी प्रदान करते हैं। यह सभी देखें
इलेक्ट्रॉनिक माइक्रोस्कोप ;
ऑप्टिकल उपकरण;
प्रकाशिकी।
साहित्य
सूक्ष्मदर्शी. एल., 1969 डिज़ाइन ऑप्टिकल सिस्टम. एम., 1983 इवानोवा टी.ए., किरिलोव्स्की वी.के. माइक्रोस्कोप प्रकाशिकी का डिजाइन और नियंत्रण। एम., 1984 कुलगिन एस.वी., गोमेन्युक ए.एस. आदि ऑप्टिकल-मैकेनिकल उपकरण। एम., 1984

कोलियर इनसाइक्लोपीडिया। - खुला समाज. 2000 .

समानार्थी शब्द:

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