অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপের কার্যকারিতা কীভাবে সংজ্ঞায়িত করা যায় এবং গণনা করা যায়

অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপের কার্যকারিতা কীভাবে সংজ্ঞায়িত করা যায় এবং গণনা করা যায়

1. সংখ্যাসূচক অ্যাপারচার

সংখ্যাসূচক অ্যাপারচারকে সংক্ষেপে NA বলা হয়। সাংখ্যিক অ্যাপারচার হল অবজেক্টিভ লেন্স এবং কনডেনসার লেন্সের প্রধান প্রযুক্তিগত পরামিতি, এবং উভয়ের কর্মক্ষমতা বিচার করার জন্য এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ সূচক (বিশেষত অবজেক্টিভ লেন্সের জন্য)। এর সাংখ্যিক মানের আকার যথাক্রমে অবজেক্টিভ লেন্স এবং কনডেনসার লেন্সের শেলের উপর চিহ্নিত করা হয়।

নিউমেরিক্যাল অ্যাপারচার (NA) হল উদ্দেশ্যের সামনের লেন্স এবং পরিদর্শন করা বস্তু এবং অর্ধেক অ্যাপারচার কোণের সাইন (u) এর মধ্যবর্তী প্রতিসরণ সূচক (n) এর গুণফল। সূত্রটি এইভাবে প্রকাশ করা হয়েছে: NA=nsinu/2

অ্যাপারচার অ্যাঙ্গেল, যা "মিরর অ্যাঙ্গেল" নামেও পরিচিত, হল অবজেক্টিভ লেন্সের অপটিক্যাল অক্ষের উপর অবজেক্ট পয়েন্ট এবং অবজেক্টিভ লেন্সের সামনের লেন্সের কার্যকর ব্যাস দ্বারা গঠিত কোণ। অ্যাপারচার অ্যাঙ্গেল যত বড় হবে, আলোর আলো তত বেশি লক্ষ্যে প্রবেশ করবে, যা উদ্দেশ্যের কার্যকর ব্যাসের সমানুপাতিক এবং ফোকাল পয়েন্ট থেকে দূরত্বের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক।

মাইক্রোস্কোপ পর্যবেক্ষণে, আপনি যদি এনএ মান বাড়াতে চান তবে অ্যাপারচার কোণ বাড়ানো যাবে না, এবং একমাত্র উপায় হল মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ক সূচক এন মান বৃদ্ধি করা। এই নীতির উপর ভিত্তি করে, জল নিমজ্জন উদ্দেশ্য লেন্স এবং তেল নিমজ্জন উদ্দেশ্য লেন্স উত্পাদিত হয়. যেহেতু মাধ্যমের প্রতিসরণ সূচক n 1-এর বেশি, তাই NA মান 1-এর বেশি হতে পারে।

সর্বাধিক সংখ্যাসূচক অ্যাপারচার হল 1.4, যা তাত্ত্বিক এবং প্রযুক্তিগতভাবে সীমা। বর্তমানে, উচ্চ প্রতিসরণ সূচকযুক্ত ব্রোনাফথালিন মাধ্যম হিসাবে ব্যবহৃত হয়। ব্রোনাফথালিনের প্রতিসরণ সূচক হল 1.66, তাই NA মান 1.4-এর বেশি হতে পারে।

এখানে এটি উল্লেখ করা আবশ্যক যে অবজেক্টিভ লেন্সের সংখ্যাসূচক অ্যাপারচারের প্রভাবে সম্পূর্ণ খেলা দেওয়ার জন্য, কনডেনসারের NA মান পর্যবেক্ষণের সময় অবজেক্টিভ লেন্সের NA মানের সমান বা সামান্য বড় হওয়া উচিত।

সংখ্যাসূচক অ্যাপারচারের অন্যান্য প্রযুক্তিগত পরামিতিগুলির সাথে ঘনিষ্ঠ সম্পর্ক রয়েছে এবং এটি অন্যান্য প্রযুক্তিগত পরামিতিগুলিকে প্রায় নির্ধারণ করে এবং প্রভাবিত করে। এটি রেজোলিউশনের সমানুপাতিক, বিবর্ধনের সমানুপাতিক এবং ফোকাসের গভীরতার বিপরীতভাবে সমানুপাতিক। NA মান যত বাড়বে, দৃশ্যের ক্ষেত্রের প্রস্থ এবং কাজের দূরত্ব সেই অনুযায়ী কমবে।

2. রেজোলিউশন

অণুবীক্ষণ যন্ত্রের রেজোলিউশন দুটি বস্তুর বিন্দুর মধ্যে ন্যূনতম দূরত্বকে বোঝায় যা মাইক্রোস্কোপ দ্বারা স্পষ্টভাবে আলাদা করা যায়, যা "বৈষম্য হার" নামেও পরিচিত। এর গণনার সূত্র হল σ=λ/NA

যেখানে σ হল ন্যূনতম রেজোলিউশন দূরত্ব; λ হল আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য; NA হল অবজেক্টিভ লেন্সের সংখ্যাসূচক অ্যাপারচার। দৃশ্যমান অবজেক্টিভ লেন্সের রেজোলিউশন অবজেক্টিভ লেন্সের NA মান এবং আলোকিত আলোর উৎসের তরঙ্গদৈর্ঘ্য দ্বারা নির্ধারিত হয়। NA মান যত বড় হবে, আলোকিত আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য যত কম হবে, σ মান তত কম হবে এবং রেজোলিউশন তত বেশি হবে।

রেজোলিউশন বাড়ানোর জন্য, অর্থাৎ σ এর মান কমাতে, নিম্নলিখিত ব্যবস্থা নেওয়া যেতে পারে:

1. তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ মান হ্রাস করুন এবং একটি ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্য আলোর উত্স ব্যবহার করুন।

2. NA মান (NA=nsinu/2) বাড়াতে মাধ্যমের n মান বাড়ান।

3. NA মান বাড়াতে অ্যাপারচার কোণ u মান বাড়ান।

4. আলো এবং অন্ধকারের মধ্যে বৈসাদৃশ্য বৃদ্ধি করুন।

3. ম্যাগনিফিকেশন এবং কার্যকরী ম্যাগনিফিকেশন

অবজেক্টিভ লেন্স এবং আইপিস দুটি ম্যাগনিফিকেশনের কারণে, মাইক্রোস্কোপের মোট ম্যাগনিফিকেশন Γ অবজেক্টিভ লেন্স ম্যাগনিফিকেশন এবং আইপিস ম্যাগনিফিকেশন Γ1 এর গুণফল হওয়া উচিত:

Γ= Γ1

স্পষ্টতই, মাইক্রোস্কোপে ম্যাগনিফাইং গ্লাসের চেয়ে অনেক বেশি ম্যাগনিফিকেশন থাকতে পারে এবং বিভিন্ন ম্যাগনিফিকেশনের সাথে বস্তুনিষ্ঠ লেন্স এবং আইপিস বিনিময় করে মাইক্রোস্কোপের বিবর্ধন সহজেই পরিবর্তন করা যেতে পারে।

বিবর্ধনও অণুবীক্ষণ যন্ত্রের একটি গুরুত্বপূর্ণ পরামিতি, তবে আপনি অন্ধভাবে বিশ্বাস করতে পারবেন না যে বিবর্ধন যত বেশি হবে তত ভাল। মাইক্রোস্কোপ ম্যাগনিফিকেশনের সীমা হল কার্যকরী ম্যাগনিফিকেশন।

রেজোলিউশন এবং ম্যাগনিফিকেশন দুটি স্বতন্ত্র কিন্তু সম্পর্কিত ধারণা। একটি সম্পর্কীয় সূত্র আছে: 500NA<><>

যখন নির্বাচিত অবজেক্টিভ লেন্সের সংখ্যাসূচক অ্যাপারচার যথেষ্ট বড় না হয়, অর্থাৎ রেজোলিউশন যথেষ্ট বেশি না হয়, তখন মাইক্রোস্কোপ বস্তুর সূক্ষ্ম গঠনকে আলাদা করতে পারে না। এই সময়ে, ম্যাগনিফিকেশন অত্যধিক বৃদ্ধি করা হলেও, শুধুমাত্র একটি বড় রূপরেখা সহ একটি চিত্র কিন্তু অস্পষ্ট বিবরণ প্রাপ্ত করা যেতে পারে। , অকার্যকর বিবর্ধন বলা হয়। অন্যদিকে, যদি রেজোলিউশনটি প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে এবং বিবর্ধন অপর্যাপ্ত হয়, তবে মাইক্রোস্কোপের সমাধান করার ক্ষমতা রয়েছে, তবে চিত্রটি মানুষের চোখ দ্বারা স্পষ্টভাবে দেখা যায় না। তাই, অণুবীক্ষণ যন্ত্রের মীমাংসা করার ক্ষমতাকে পূর্ণাঙ্গ খেলা দেওয়ার জন্য, অণুবীক্ষণ যন্ত্রের মোট বিবর্ধনের সাথে সংখ্যাসূচক অ্যাপারচারকে যুক্তিসঙ্গতভাবে মেলাতে হবে।

4. ফোকাসের গভীরতা

ফোকাসের গভীরতা হল ফোকাসের গভীরতার সংক্ষিপ্ত রূপ, অর্থাৎ, একটি মাইক্রোস্কোপ ব্যবহার করার সময়, যখন কোনও বস্তুর উপর ফোকাস থাকে, শুধুমাত্র বিন্দুর সমতলের বিন্দুগুলি পরিষ্কারভাবে দেখা যায় না, তবে একটি নির্দিষ্ট পুরুত্বের মধ্যেও দেখা যায়। প্লেনের উপরে এবং নীচে। স্পষ্টতই, এই স্পষ্ট অংশের পুরুত্ব হল ফোকাসের গভীরতা। যখন ফোকাসের গভীরতা বড় হয়, তখন পরিদর্শন করা বস্তুর সম্পূর্ণ স্তরটি দেখা যায়, যখন ফোকাসের গভীরতা ছোট হয়, তখন পরিদর্শন করা বস্তুর শুধুমাত্র একটি পাতলা স্তর দেখা যায়। ফোকাসের গভীরতার অন্যান্য প্রযুক্তিগত পরামিতিগুলির সাথে নিম্নলিখিত সম্পর্ক রয়েছে:

1. ফোকাসের গভীরতা মোট বিবর্ধন এবং উদ্দেশ্যের সংখ্যাসূচক অ্যাপারচারের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক।

2. ফোকাসের গভীরতা বড় এবং রেজোলিউশন কমে গেছে।

লো ম্যাগনিফিকেশন অবজেক্টিভ লেন্সের বড় ডেপথ অফ ফিল্ডের কারণে কম ম্যাগনিফিকেশন অবজেক্টিভ লেন্স দিয়ে ছবি তোলা কঠিন। বিস্তারিত ফটোমাইক্রোগ্রাফে বর্ণনা করা হবে।

পাঁচ, দৃশ্যের ক্ষেত্রের ব্যাস (ফিল্ডঅফভিউ)

একটি অণুবীক্ষণ যন্ত্র দেখার সময়, যে উজ্জ্বল বৃত্তাকার এলাকা দেখা যায় তাকে ক্ষেত্র অফ ভিউ বলা হয় এবং এর আকার আইপিসে ফিল্ড ডায়াফ্রাম দ্বারা নির্ধারিত হয়।

ভিউ ফিল্ডের ব্যাসকে ভিউ ফিল্ডের প্রস্থও বলা হয়, যা অণুবীক্ষণ যন্ত্রের নিচে দেখা বৃত্তাকার ফিল্ড অফ ভিউ-এ স্থির করা যেতে পারে পরিদর্শনাধীন বস্তুর প্রকৃত পরিসরকে বোঝায়। দেখার ক্ষেত্রের ব্যাস যত বড় হবে, পর্যবেক্ষণ করা তত সহজ।

সূত্র আছে:

F{{0}FN/

যেখানে F হল দৃশ্যের ক্ষেত্রের ব্যাস;

এফএন-ফিল্ড নম্বর (ফিল্ড নম্বর, সংক্ষেপে এফএন, আইপিসের লেন্স ব্যারেলের বাইরে চিহ্নিত);

- অবজেক্টিভ লেন্স ম্যাগনিফিকেশন।

এটি সূত্র থেকে দেখা যেতে পারে:

1. দর্শন ক্ষেত্রের ব্যাস দৃশ্যের ক্ষেত্রগুলির সংখ্যার সমানুপাতিক।

2. অবজেক্টিভ লেন্সের মাল্টিপল বাড়ানো হলে ভিউ ফিল্ডের ব্যাস কমে যায়। অতএব, যদি আপনি একটি কম-পাওয়ার লেন্সের নীচে পরিদর্শন করা বস্তুর সম্পূর্ণ ছবি দেখতে পারেন এবং এটিকে একটি উচ্চ-শক্তির অবজেক্টিভ লেন্স দিয়ে প্রতিস্থাপন করতে পারেন, তাহলে আপনি পরিদর্শিত বস্তুর শুধুমাত্র একটি ছোট অংশ দেখতে পাবেন।

6. খারাপ কভারেজ

মাইক্রোস্কোপের অপটিক্যাল সিস্টেমে কভারস্লিপও রয়েছে। কভার গ্লাসের অ-মানক পুরুত্বের কারণে, কভার গ্লাস থেকে আলো বাতাসে প্রবেশ করার পর আলোর পথটি প্রতিসৃত হয়, ফলে একটি ফেজ পার্থক্য হয়, যা দুর্বল কভারেজ। খারাপ কভারেজ মাইক্রোস্কোপের শব্দ গুণমানকে প্রভাবিত করে।

আন্তর্জাতিকভাবে, কভার গ্লাসের আদর্শ বেধ হল {{0}}.17 মিমি, এবং অনুমোদিত পরিসীমা হল 0৷{3}}.18 মিমি৷ উদ্দেশ্যমূলক লেন্স তৈরিতে এই বেধের পরিসরের পার্থক্য গণনা করা হয়েছে। অবজেক্টিভ লেন্স হাউজিং-এ চিহ্নিত 0.17 অবজেক্টিভ লেন্সের জন্য কভার গ্লাসের প্রয়োজনীয় পুরুত্ব নির্দেশ করে।

7. কাজ দূরত্ব WD

কাজের দূরত্বকে বস্তুর দূরত্বও বলা হয়, যা অবজেক্টিভ লেন্সের সামনের লেন্সের পৃষ্ঠ এবং পরিদর্শন করা বস্তুর মধ্যে দূরত্বকে বোঝায়। মাইক্রোস্কোপ পরিদর্শনের সময়, যে বস্তুটি পরিদর্শন করা হবে সেটি অবজেক্টিভ লেন্সের ফোকাল দৈর্ঘ্যের এক থেকে দুই গুণের মধ্যে হওয়া উচিত। অতএব, এটি এবং ফোকাল দৈর্ঘ্য দুটি ধারণা। যাকে আমরা সাধারণত ফোকাসিং বলি তা আসলে কাজের দূরত্ব সামঞ্জস্য করা।

যখন অবজেক্টিভ লেন্সের সংখ্যাসূচক অ্যাপারচার স্থির থাকে, তখন কাজের দূরত্ব ছোট হয় এবং অ্যাপারচার কোণ বড় হয়।

বড় সংখ্যাসূচক অ্যাপারচার এবং ছোট কাজের দূরত্ব সহ উচ্চ বিবর্ধনের উদ্দেশ্য