অণুবীক্ষণ যন্ত্রের অপটিক্যাল নীতি এবং কর্মক্ষমতা
ঐতিহ্যগত অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপ একটি অপটিক্যাল সিস্টেম এবং তাদের সমর্থন করার জন্য একটি যান্ত্রিক কাঠামো নিয়ে গঠিত। অপটিক্যাল সিস্টেমে একটি অবজেক্টিভ লেন্স, একটি আইপিস এবং একটি কনডেনসার লেন্স রয়েছে, যার সবকটিই বিভিন্ন ধরনের অপটিক্যাল গ্লাস দিয়ে তৈরি জটিল ম্যাগনিফাইং লেন্স। অবজেক্টিভ লেন্স নমুনা ইমেজকে ম্যাগনিফাই করবে, এর ম্যাগনিফিকেশন M জিনিসকে নিম্নলিখিত সূত্র দ্বারা: M জিনিস=Δ ∕ f' জিনিস, যেখানে f' জিনিস হল অবজেক্টিভ লেন্সের ফোকাল দৈর্ঘ্য, Δ দূরত্ব হিসাবে বোঝা যায় অবজেক্টিভ লেন্স এবং আইপিসের মধ্যে। আইপিসটি হবে অবজেক্টিভ লেন্সের ইমেজটি আবার মানুষের পর্যবেক্ষণের জন্য 250 মিমি ব্যক্তির সামনে একটি কাল্পনিক চিত্রে পরিবর্ধিত হবে, যা বেশিরভাগ লোকই অনুভব করে **** পর্যবেক্ষণ অবস্থান, এম চোখের বিবর্ধনের আইপিস { {2}}/f'eye, f'eye হল ফোকাল লেন্থের আইপিস। অণুবীক্ষণ যন্ত্রের মোট বিবর্ধন হল উদ্দেশ্য এবং আইপিসের গুণফল, অর্থাৎ, M=M বস্তু * M eyepiece=Δ * 250∕f'eye * f;object। দেখা যায়, অবজেক্টিভ লেন্সের ফোকাল লেংথ কমিয়ে আনলে এবং আইপিস টোটাল ম্যাগনিফিকেশন তৈরি করবে, যা মাইক্রোস্কোপ ** এবং অন্যান্য অণুজীব দেখতে পারে, তবে তার এবং সাধারণ ম্যাগনিফাইং গ্লাসের মধ্যে পার্থক্যও রয়েছে।
সুতরাং, বিবর্ধন বাড়ানোর জন্য সীমা ছাড়াই f'অবজেক্টিভ f'eyepiece হ্রাস করা কি অনুমেয় যাতে আমরা আরও সূক্ষ্ম বস্তু দেখতে পারি? উত্তর হল না! এর কারণ হল চিত্রের জন্য ব্যবহৃত আলোর প্রকৃতি হল এক ধরনের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ, এবং এইভাবে প্রসারণ প্রক্রিয়ায় অনিবার্যভাবে বিচ্ছুরণ এবং হস্তক্ষেপের ঘটনা তৈরি করে, ঠিক যেমন জলের পৃষ্ঠে প্রতিদিন দেখা তরঙ্গগুলি যখন বাধার সম্মুখীন হয় তখন বৃত্তাকার হতে পারে, জলের তরঙ্গের দুটি কলাম একে অপরের সাথে মিলিত হতে পারে যা শক্তিশালী বা দুর্বল করতে পারে। বিন্দু-আকৃতির আলো-নিঃসরণকারী বস্তু থেকে আলোক তরঙ্গ যখন অবজেক্টিভ লেন্সের দিকে যায়, তখন রিমের অবজেক্টিভ লেন্স আলোর বিস্তার, বিভাজন এবং হস্তক্ষেপে বাধা দেয়, বস্তুনিষ্ঠ লেন্সের পরে আর একটি বিন্দুতে জড়ো করা যায় না, কিন্তু স্পটটির একটি নির্দিষ্ট আকারের গঠন, দুর্বল এবং ধীরে ধীরে হ্রাসপ্রাপ্ত হ্যালোর পরিধির তীব্রতার একটি ধারাও রয়েছে, আমরা অ্যাভারি স্পটটির জন্য উজ্জ্বল স্পটটির কেন্দ্র বলি, একটি নির্দিষ্ট দূরত্বের কাছাকাছি দুটি আলো-নিঃসরণকারী বিন্দু। কখন দুটি দাগ ওভারল্যাপ হবে যতক্ষণ না এটি দুটি দাগের জন্য নিশ্চিত করা যাবে না। রিলি একটি মাপকাঠি প্রস্তাব করেছিলেন, যখন দুটি স্পট কেন্দ্রের দূরত্ব এয়ারি স্পটের ব্যাসার্ধের সমান হয়, তখন দুটি দাগকে আলাদা করা যায়, গণনা করা হয় যে দুটি আলোক-নিঃসরণকারী বিন্দুর মধ্যে দূরত্ব e=0.61 ∕n.sinA=0.61 ∕NA-তে, যেখানে আলোক তরঙ্গের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের মধ্যে, মানুষের চোখ প্রায় 0 আলোর তরঙ্গের তরঙ্গদৈর্ঘ্য দ্বারা গ্রহণ করা যেতে পারে৷{9}} .7 um, n মাঝারি প্রতিসরণকারী সূচকের আলো-নির্গত বিন্দুর জন্য, যেখানে আলো-নির্গত বিন্দুটি আলো-নিঃসরণকারী বিন্দুর প্রতিসরাঙ্কে অবস্থিত। মাধ্যমের প্রতিসরণকারী সূচক যেখানে আলো-নির্গত বিন্দু যেমন বাতাসে, n ≈ 1, জলে, n ≈ 1.33, এবং A অর্ধেকের অবজেক্টিভ লেন্স বেজেল কোণের আলো-নির্গত বিন্দুর জন্য, NA অবজেক্টিভ লেন্সের সংখ্যাসূচক অ্যাপারচার হিসেবে পরিচিত। উপরের সূত্র থেকে, বস্তুনিষ্ঠ লেন্স আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং মানুষের চোখের সীমাবদ্ধতার সংখ্যাসূচক অ্যাপারচার দ্বারা দুটি বিন্দুর মধ্যে দূরত্বকে আলাদা করতে পারে, মানুষের চোখের দৃষ্টি * তীক্ষ্ণ তরঙ্গদৈর্ঘ্য প্রায় 0 এর কারণে। 5 um, এবং A কোণটি 90 ডিগ্রির বেশি নয়, sinA সর্বদা 1 এর কম, উপলব্ধ আলো-সঞ্চারী মাধ্যমের জন্য * প্রতিসরাঙ্ক সূচক প্রায় 1.5, তাই ই-মান সর্বদা এর থেকে বেশি 0.2 um, এটি হল অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপ দূরত্বের * ক্ষুদ্রতম সীমাকে আলাদা করতে পারে। মাইক্রোস্কোপ ম্যাগনিফিকেশন ইমেজিংয়ের মাধ্যমে, আপনি যদি বস্তুর বিন্দু ব্যবধানের অবজেক্টিভ লেন্স রেজোলিউশনের কিছু NA মান পেতে সক্ষম হতে চান এবং মানুষের চোখের দ্বারা আলাদা করা যায় এমন যথেষ্ট পরিমাণে প্রসারিত করতে চান, তাহলে এটি আমার কাছে {এর চেয়ে বড় বা সমান প্রয়োজন। {31}}.15 মিমি, যেখানে পরীক্ষামূলক মানুষের চোখের জন্য 0.15 মিমি চোখের সামনে 250মিমি দূরত্বে * ছোট, সুতরাং M এর চেয়ে বড় বা সমান (0.15 ∕ 0.61 এর মধ্যে) NA ≈ 500N.A, পর্যবেক্ষণ করার জন্য যাতে পর্যবেক্ষণটি খুব শ্রমসাধ্য নয়, এম দ্বিগুণ যথেষ্ট হবে, অর্থাৎ, 500N.A এর চেয়ে কম বা M এর সমান 1000N.A এর চেয়ে কম বা সমান, মাইক্রোস্কোপ পরিসরের মোট বিবর্ধনের একটি যুক্তিসঙ্গত নির্বাচন এবং তারপরে মোট বিবর্ধন অর্থহীন, কারণ অবজেক্টিভ লেন্সের সংখ্যাসূচক অ্যাপারচার * ছোট সমাধানযোগ্য এর মধ্যে সীমাবদ্ধ করা হয়েছে দূরত্ব বাড়াতে গেলে ছোট বস্তুর বিবরণ আলাদা করা অসম্ভব।
