একটি ঐতিহ্যগত হালকা মাইক্রোস্কোপ বিভিন্ন অংশ নিয়ে গঠিত
ঐতিহ্যগত অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপগুলি মূলত অপটিক্যাল সিস্টেম এবং তাদের সহায়ক যান্ত্রিক কাঠামোর সমন্বয়ে গঠিত। অপটিক্যাল সিস্টেমের মধ্যে রয়েছে অবজেক্টিভ লেন্স, আইপিস এবং কনডেনসার লেন্স, যার সবকটিই বিভিন্ন অপটিক্যাল চশমা দিয়ে তৈরি জটিল ম্যাগনিফাইং গ্লাস। অবজেক্টিভ লেন্স নমুনার ইমেজকে বড় করে, এবং এর ম্যাগনিফিকেশন M অবজেক্ট নিম্নলিখিত সূত্র দ্বারা নির্ধারিত হয়: M অবজেক্ট=Δ∕f' অবজেক্ট , যেখানে f' অবজেক্ট হল অবজেক্টিভ লেন্সের ফোকাল লেন্থ, এবং Δ অবজেক্টিভ লেন্স এবং আইপিসের মধ্যে দূরত্ব হিসাবে বোঝা যায়। আইপিস আবার অবজেক্টিভ লেন্স দ্বারা গঠিত চিত্রটিকে বড় করে এবং পর্যবেক্ষণের জন্য মানুষের চোখের সামনে 250 মিমিতে একটি ভার্চুয়াল চিত্র তৈরি করে। এটি বেশিরভাগ মানুষের জন্য সবচেয়ে আরামদায়ক পর্যবেক্ষণ অবস্থান। আইপিস M চোখের=250/f' চোখের, f' চোখের বিস্তৃতি হল আইপিসের ফোকাল দৈর্ঘ্য। অণুবীক্ষণ যন্ত্রের মোট ম্যাগনিফিকেশন হল অবজেক্টিভ লেন্স এবং আইপিস, অর্থাৎ M=M অবজেক্ট*M আই{{4}Δ*250/f' আই *f; বস্তু এটা দেখা যায় যে অবজেক্টিভ লেন্স এবং আইপিসের ফোকাল লেংথ কমিয়ে মোট ম্যাগনিফিকেশন বাড়বে, যা একটি মাইক্রোস্কোপ দিয়ে ব্যাকটেরিয়া এবং অন্যান্য অণুজীব দেখার চাবিকাঠি, এবং এটি এবং সাধারণ ম্যাগনিফাইং গ্লাসের মধ্যেও পার্থক্য।
সুতরাং, সীমা ছাড়াই f' অবজেক্ট f' জাল কমানো কি অনুমেয়, যাতে বিবর্ধন বাড়ানো যায়, যাতে আমরা আরও সূক্ষ্ম বস্তু দেখতে পারি? উত্তর হল না! এর কারণ হল ইমেজিংয়ের জন্য ব্যবহৃত আলো মূলত এক ধরনের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ, তাই বিবর্তন এবং হস্তক্ষেপের ঘটনা অনিবার্যভাবে বংশবিস্তার প্রক্রিয়ার সময় ঘটবে, ঠিক যেমন জলের পৃষ্ঠের তরঙ্গগুলি যা দৈনন্দিন জীবনে দেখা যায় বাধার সম্মুখীন হওয়ার সময় ঘুরে যেতে পারে। , এবং জল তরঙ্গের দুটি কলাম একে অপরকে শক্তিশালী করতে পারে যখন তারা মিলিত হয় বা একইভাবে দুর্বল হয়ে যায়। বিন্দু-আকৃতির ভাস্বর বস্তু থেকে নির্গত আলোক তরঙ্গ যখন অবজেক্টিভ লেন্সে প্রবেশ করে, তখন অবজেক্টিভ লেন্সের ফ্রেম আলোর বিস্তারকে বাধাগ্রস্ত করে, ফলে বিচ্ছুরণ ও হস্তক্ষেপ ঘটে। দুর্বল এবং ধীরে ধীরে দুর্বল তীব্রতা সহ হালকা রিংগুলির একটি সিরিজ রয়েছে। আমরা কেন্দ্রীয় উজ্জ্বল স্থানটিকে এয়ারি ডিস্ক বলে থাকি। যখন দুটি আলো-নিঃসরণকারী বিন্দু একটি নির্দিষ্ট দূরত্বের কাছাকাছি থাকে, তখন দুটি আলোক দাগ ওভারল্যাপ হবে যতক্ষণ না তারা দুটি আলোক দাগ হিসেবে নিশ্চিত হতে পারে। Rayleigh একটি বিচারের মান প্রস্তাব করেছিলেন, এই ভেবে যে দুটি আলোক দাগের কেন্দ্রের মধ্যে দূরত্ব যখন এয়ারি ডিস্কের ব্যাসার্ধের সমান হয়, তখন দুটি আলোক দাগকে আলাদা করা যায়। গণনার পরে, এই সময়ে দুটি আলো-নিঃসরণকারী বিন্দুর মধ্যে দূরত্ব হল e=0.61 入/n.sinA=0.61 I/NA, যেখানে I হল আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য, তরঙ্গদৈর্ঘ্য মানুষের চোখ যে আলো গ্রহন করতে পারে তা প্রায় 0। ≈1, জলে , n≈1.33, এবং A হল অবজেক্টিভ লেন্সের ফ্রেমের আলো-নির্গত বিন্দুর প্রারম্ভিক কোণের অর্ধেক, এবং NA কে বস্তুনিষ্ঠ লেন্সের সংখ্যাসূচক অ্যাপারচার বলা হয়। উপরের সূত্র থেকে দেখা যায় যে দুটি বিন্দুর মধ্যে দূরত্ব যা বস্তুনিষ্ঠ লেন্স দ্বারা আলাদা করা যায় তা আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং সংখ্যাসূচক অ্যাপারচার দ্বারা সীমাবদ্ধ। যেহেতু মানুষের চোখের সবচেয়ে তীব্র দৃষ্টিশক্তির তরঙ্গদৈর্ঘ্য প্রায় 0.5um, এবং কোণ A 90 ডিগ্রির বেশি হতে পারে না, তাই sinA সর্বদা 1-এর কম হয়। উপলব্ধ সর্বোচ্চ প্রতিসরাঙ্ক সূচক আলো-প্রেরণকারী মাধ্যম প্রায় 1.5, তাই e মান সর্বদা 0.2um-এর চেয়ে বেশি, যা সর্বনিম্ন সীমা দূরত্ব যা অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপ পার্থক্য করতে পারে। একটি অণুবীক্ষণ যন্ত্রের মাধ্যমে চিত্রটিকে বড় করুন, যদি আপনি বস্তুর বিন্দু দূরত্বকে বড় করতে চান যা মানুষের চোখের দ্বারা সমাধান করার জন্য যথেষ্ট পরিমাণে একটি নির্দিষ্ট NA মান দিয়ে অবজেক্টিভ লেন্স দ্বারা সমাধান করা যেতে পারে, আপনার {{26} এর চেয়ে বড় বা সমান প্রয়োজন }}.15মিমি, যেখানে {{30}}.15মিমি হল মানুষের চোখের পরীক্ষামূলক মূল্য বা (0.15∕0.61 ইঞ্চি) NA≈500N.A এর সমান, পর্যবেক্ষণটিকে খুব বেশি শ্রমসাধ্য না করার জন্য, এটি M এর দ্বিগুণ, অর্থাৎ 500N যথেষ্ট। A এর থেকে কম বা M এর সমান 1000N.A এর চেয়ে কম বা সমান মাইক্রোস্কোপের মোট বিবর্ধনের একটি যুক্তিসঙ্গত নির্বাচন পরিসীমা। মোট ম্যাগনিফিকেশন যত বড়ই হোক না কেন, তা অর্থহীন, কারণ অবজেক্টিভ লেন্সের সাংখ্যিক অ্যাপারচার ন্যূনতম সমাধানযোগ্য দূরত্বকে সীমিত করেছে, এবং ম্যাগনিফিকেশন বাড়িয়ে আরও পার্থক্য করা অসম্ভব। ছোট বস্তু বিস্তারিত.
ইমেজিং কনট্রাস্ট অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপের আরেকটি মূল সমস্যা। তথাকথিত বৈপরীত্য চিত্রের পৃষ্ঠের সংলগ্ন অংশগুলির মধ্যে কালো-সাদা বৈসাদৃশ্য বা রঙের পার্থক্যকে বোঝায়। 0.02 এর নীচে উজ্জ্বলতার পার্থক্য বিচার করা মানুষের চোখের পক্ষে কঠিন। একটু বেশি সংবেদনশীল। কিছু অণুবীক্ষণ যন্ত্র পর্যবেক্ষণ বস্তুর জন্য, যেমন জৈবিক নমুনা, বিশদগুলির মধ্যে উজ্জ্বলতার পার্থক্য খুব কম, এবং মাইক্রোস্কোপ অপটিক্যাল সিস্টেমের নকশা এবং উত্পাদন ত্রুটিগুলি ইমেজিং বৈসাদৃশ্যকে আরও কমিয়ে দেয় এবং পার্থক্য করা কঠিন করে তোলে। এই মুহুর্তে, বস্তুর বিশদ বিবরণ পরিষ্কারভাবে দেখা যায় না, মোট বিবর্ধন খুব কম হওয়ার কারণে নয়, বা অবজেক্টিভ লেন্সের সংখ্যাসূচক অ্যাপারচার খুব ছোট নয়, কিন্তু চিত্র সমতলের বৈসাদৃশ্য খুব কম।
বছরের পর বছর ধরে, লোকেরা মাইক্রোস্কোপের রেজোলিউশন এবং ইমেজিং বৈসাদৃশ্য উন্নত করার জন্য কঠোর পরিশ্রম করেছে। কম্পিউটার প্রযুক্তি এবং সরঞ্জামগুলির ক্রমাগত অগ্রগতির সাথে, অপটিক্যাল ডিজাইনের তত্ত্ব এবং পদ্ধতিগুলিও ক্রমাগত উন্নত হচ্ছে। কাঁচামালের কর্মক্ষমতা, প্রক্রিয়া এবং সনাক্তকরণ পদ্ধতির ক্রমাগত উন্নতি এবং পর্যবেক্ষণ পদ্ধতির উদ্ভাবনের উন্নতির সাথে সাথে অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপের ইমেজিং গুণমানকে বিচ্ছুরণের সীমার পরিপূর্ণতার কাছাকাছি করে তুলেছে। অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপ তৈরি করতে মানুষ নমুনা স্টেনিং, ডার্ক ফিল্ড, ফেজ কন্ট্রাস্ট, ফ্লুরোসেন্স, হস্তক্ষেপ, মেরুকরণ এবং অন্যান্য পর্যবেক্ষণ কৌশল ব্যবহার করবে এটি সব ধরণের নমুনার গবেষণার সাথে খাপ খাইয়ে নিতে পারে। যদিও সাম্প্রতিক বছরগুলিতে ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ, অতিস্বনক মাইক্রোস্কোপ এবং অন্যান্য ম্যাগনিফাইং ইমেজিং যন্ত্রগুলি ধারাবাহিকভাবে বেরিয়ে এসেছে এবং কিছু দিক থেকে উচ্চতর কর্মক্ষমতা রয়েছে, তবুও তারা এখনও সস্তাতা, সুবিধা, অন্তর্দৃষ্টি এবং জীবন্ত প্রাণীর উপর গবেষণার জন্য বিশেষভাবে উপযোগী নয়। হালকা অণুবীক্ষণ যন্ত্রের প্রতিদ্বন্দ্বী, যা এখনও শক্তভাবে তার স্থল ধরে রেখেছে। অন্যদিকে, লেজার, কম্পিউটার, নতুন বস্তুগত প্রযুক্তি এবং তথ্য প্রযুক্তির সাথে মিলিত, প্রাচীন অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপটি পুনর্জাগরিত এবং প্রগাঢ় জীবনীশক্তি প্রদর্শন করছে। ডিজিটাল মাইক্রোস্কোপ, লেজার কনফোকাল স্ক্যানিং মাইক্রোস্কোপ, নিয়ার-ফিল্ড স্ক্যানিং মাইক্রোস্কোপ, টু-ফটোন মাইক্রোস্কোপ এবং বিভিন্ন নতুন ফাংশন বা যন্ত্র রয়েছে যা বিভিন্ন নতুন পরিবেশগত অবস্থার সাথে খাপ খাইয়ে নিতে পারে একটি অবিরাম স্রোতে আবির্ভূত হয়, যা অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপের প্রয়োগ ক্ষেত্রকে আরও প্রসারিত করে। মঙ্গল গ্রহের রোভারগুলি থেকে আপলোড করা শিলা গঠনের মাইক্রোস্কোপিক ছবিগুলি কতই না উত্তেজনাপূর্ণ! আমরা পুরোপুরি বিশ্বাস করতে পারি যে অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপ একটি আপডেটেড মনোভাব নিয়ে মানবজাতিকে উপকৃত করবে।
