অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপ এর প্রধান প্রয়োগ কি কি?

অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপ এর প্রধান প্রয়োগ কি কি?

অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপ একটি প্রাচীন এবং তরুণ বৈজ্ঞানিক হাতিয়ার। জন্মের পর থেকে এর তিনশ বছরের ইতিহাস রয়েছে। অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপ ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, যেমন জীববিজ্ঞান, রসায়ন, পদার্থবিদ্যা, জ্যোতির্বিদ্যা ইত্যাদি। কিছু বৈজ্ঞানিক গবেষণার কাজে এটি সবই মাইক্রোস্কোপ থেকে অবিচ্ছেদ্য।

বর্তমানে, এটি প্রায় বিজ্ঞান ও প্রযুক্তির একটি ইমেজ অনুমোদন হয়ে গেছে। এটি সত্য কিনা তা দেখার জন্য আপনাকে কেবল বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি সম্পর্কিত মিডিয়া প্রতিবেদনে তার ঘন ঘন উপস্থিতি দেখতে হবে।

জীববিজ্ঞানে, পরীক্ষাগার এই পরীক্ষামূলক যন্ত্র থেকে অবিচ্ছেদ্য, যা শিক্ষার্থীদের অজানা জগত অধ্যয়ন করতে সাহায্য করতে পারে; পৃথিবীকে বোঝার জন্য।

হাসপাতালগুলি অণুবীক্ষণ যন্ত্রের জন্য সবচেয়ে বড় আবেদনের জায়গা। এগুলি মূলত রোগীদের শরীরের তরল পদার্থের পরিবর্তন, মানবদেহে আক্রমণকারী ব্যাকটেরিয়া, কোষের গঠনে পরিবর্তন ইত্যাদি পরীক্ষা করতে এবং চিকিত্সার পরিকল্পনা প্রণয়নের জন্য ডাক্তারদের রেফারেন্স এবং যাচাইকরণ পদ্ধতি প্রদান করতে ব্যবহৃত হয়। মাইক্রোসার্জারিতে, মাইক্রোস্কোপই ডাক্তারের একমাত্র হাতিয়ার; কৃষিতে, প্রজনন, কীটপতঙ্গ নিয়ন্ত্রণ এবং অন্যান্য কাজ মাইক্রোস্কোপের সাহায্য ছাড়া করতে পারে না; শিল্প উত্পাদনে, সূক্ষ্ম অংশগুলির প্রক্রিয়াকরণ, পরিদর্শন এবং সমাবেশ সমন্বয় এবং উপাদান বৈশিষ্ট্যগুলির অধ্যয়ন সম্ভব। তাদের প্রতিভা দেখানোর একটি জায়গা; অপরাধী তদন্তকারীরা প্রায়শই বিভিন্ন মাইক্রোস্কোপিক অপরাধ বিশ্লেষণ করতে মাইক্রোস্কোপের উপর নির্ভর করে, প্রকৃত অপরাধী নির্ধারণের একটি গুরুত্বপূর্ণ উপায় হিসাবে; পরিবেশ সুরক্ষা বিভাগগুলি বিভিন্ন কঠিন দূষণ সনাক্ত করতে মাইক্রোস্কোপ ব্যবহার করে; ভূতাত্ত্বিক এবং খনির প্রকৌশলী এবং সাংস্কৃতিক অবশেষ এবং প্রত্নতাত্ত্বিকরা মাইক্রোস্কোপের সাহায্যে ব্যবহার করেন। অণুবীক্ষণ যন্ত্রের মাধ্যমে পাওয়া ক্লুগুলি গভীর ভূগর্ভস্থ খনি বিচার করতে বা ধূলিময় ইতিহাসের প্রকৃত চিত্র অনুমান করতে ব্যবহার করা যেতে পারে; এমনকি মানুষের দৈনন্দিন জীবন মাইক্রোস্কোপ থেকে অবিচ্ছেদ্য, যেমন সৌন্দর্য এবং হেয়ারড্রেসিং শিল্প, যা ত্বক, চুল ইত্যাদি সনাক্ত করতে মাইক্রোস্কোপ ব্যবহার করতে পারে। সেরা ফলাফল পান। এটি দেখা যায় যে অণুবীক্ষণ যন্ত্রটি মানুষের উত্পাদন এবং জীবনের সাথে কতটা নিবিড়ভাবে একীভূত।

বিভিন্ন প্রয়োগের উদ্দেশ্য অনুসারে, মাইক্রোস্কোপগুলিকে মোটামুটিভাবে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে এবং চারটি সাধারণ শ্রেণী রয়েছে: জৈবিক মাইক্রোস্কোপ, মেটালোগ্রাফিক মাইক্রোস্কোপ, স্টেরিও মাইক্রোস্কোপ এবং পোলারাইজিং মাইক্রোস্কোপ। নাম থেকে বোঝা যায়, জৈব অণুবীক্ষণ যন্ত্রগুলি প্রধানত বায়োমেডিসিনে ব্যবহৃত হয় এবং পর্যবেক্ষণ বস্তুগুলি বেশিরভাগ স্বচ্ছ বা স্বচ্ছ মাইক্রোস্কোপিক দেহ; মেটালোগ্রাফিক অণুবীক্ষণ যন্ত্রগুলি প্রধানত অস্বচ্ছ বস্তুর পৃষ্ঠ পর্যবেক্ষণ করতে ব্যবহৃত হয়, যেমন ধাতব কাঠামো এবং পদার্থের পৃষ্ঠের ত্রুটি; যখন বস্তুটিকে বড় করা হয় এবং চিত্রিত করা হয়, তখন এটি মানুষের চোখের সাপেক্ষে বস্তু এবং চিত্রের অভিযোজনকেও সামঞ্জস্যপূর্ণ করে তোলে এবং এর গভীরতার অনুভূতি থাকে, যা মানুষের প্রচলিত চাক্ষুষ অভ্যাসের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ; পোলারাইজড লাইট মাইক্রোস্কোপ বিভিন্ন পদার্থের ট্রান্সমিশন বা প্রতিফলন বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করে মেরুকৃত আলোতে বিভিন্ন মাইক্রো বস্তুর উপাদানকে আলাদা করতে। এছাড়াও, কিছু বিশেষ প্রকারকেও উপবিভক্ত করা যেতে পারে, যেমন একটি উল্টানো জৈবিক অণুবীক্ষণ যন্ত্র বা সংস্কৃতি মাইক্রোস্কোপ, যা একটি জৈবিক অণুবীক্ষণ যন্ত্র যা মূলত কালচার ভেসেলের নীচে দিয়ে সংস্কৃতি পর্যবেক্ষণ করতে ব্যবহৃত হয়; ফ্লুরোসেন্স মাইক্রোস্কোপ নির্দিষ্ট ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো শোষণ করতে নির্দিষ্ট পদার্থ ব্যবহার করে এবং নির্দিষ্ট দীর্ঘ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো নির্গত করার বৈশিষ্ট্য, এই পদার্থের অস্তিত্ব খুঁজে বের করতে এবং তাদের বিষয়বস্তু নির্ধারণ করে; তুলনা অণুবীক্ষণ যন্ত্রগুলি একই দৃশ্যের ক্ষেত্রে দুটি বস্তুর পাশাপাশি বা সুপারইম্পোজড চিত্র তৈরি করতে পারে, যাতে দুটি বস্তুর মিল এবং পার্থক্য তুলনা করা যায়।

ঐতিহ্যগত অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপগুলি মূলত অপটিক্যাল সিস্টেম এবং তাদের সমর্থনকারী যান্ত্রিক কাঠামোর সমন্বয়ে গঠিত। অপটিক্যাল সিস্টেমের মধ্যে রয়েছে অবজেক্টিভ লেন্স, আইপিস এবং কনডেনসার, যা বিভিন্ন অপটিক্যাল চশমা দিয়ে তৈরি জটিল ম্যাগনিফাইং গ্লাস। অবজেক্টিভ লেন্স নমুনাকে বড় করে, এবং এর ম্যাগনিফিকেশন M নিম্নলিখিত সূত্র দ্বারা নির্ধারিত হয়: M অবজেক্ট =Δ∕f'object , যেখানে f'object হল অবজেক্টিভ লেন্সের ফোকাল লেন্থ, এবং Δ হিসেবে বোঝা যায় অবজেক্টিভ লেন্স এবং আইপিসের মধ্যে দূরত্ব। আইপিস বস্তুনিষ্ঠ লেন্স দ্বারা গঠিত চিত্রটিকে আবার বড় করে, পর্যবেক্ষণের জন্য মানুষের চোখের সামনে 250 মিমিতে একটি ভার্চুয়াল চিত্র তৈরি করে। এটি বেশিরভাগ মানুষের জন্য সবচেয়ে আরামদায়ক পর্যবেক্ষণ অবস্থান। আইপিসের বিবর্ধন হল এম আই=250/f' আই, f' আই হল আইপিসের ফোকাল দৈর্ঘ্য। অণুবীক্ষণ যন্ত্রের মোট বিবর্ধন হল অবজেক্টিভ লেন্স এবং আইপিস, অর্থাৎ M=Mobject*Meye{{4}Δ*250∕f'eye*f;অবজেক্টের গুণফল। এটা দেখা যায় যে অবজেক্টিভ লেন্স এবং আইপিসের ফোকাল লেংথ কমিয়ে মোট ম্যাগনিফিকেশন বাড়বে, যা অণুবীক্ষণ যন্ত্রের সাহায্যে ব্যাকটেরিয়ার মতো অণুজীব দেখার চাবিকাঠি এবং এটি এবং সাধারণ ম্যাগনিফাইং গ্লাসের মধ্যেও পার্থক্য।

সুতরাং, বিবর্ধন বৃদ্ধির জন্য f' অবজেক্ট f' জালকে অসীমভাবে হ্রাস করা কি অনুমেয় যাতে আমরা আরও সূক্ষ্ম বস্তু দেখতে পারি? উত্তর হল না! এর কারণ হল ইমেজিংয়ের জন্য ব্যবহৃত আলো মূলত একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ, তাই বিবর্তন এবং হস্তক্ষেপ অনিবার্যভাবে বংশবিস্তার প্রক্রিয়ার সময় ঘটবে, ঠিক যেমন জলের পৃষ্ঠের তরঙ্গগুলি যা আমরা দৈনন্দিন জীবনে দেখি বাধার সম্মুখীন হওয়ার সময় ঘুরতে পারে, এবং যখন দুটি কলাম। জলের তরঙ্গ মিলিত হয়, তারা একে অপরকে শক্তিশালী করতে পারে। বা দুর্বল। বিন্দু-আকৃতির আলো-নিঃসরণকারী বস্তুর বিন্দু 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 সঙ্গে halos একটি সিরিজ আছে. আমরা কেন্দ্রীয় উজ্জ্বল স্থানটিকে একটি বায়ুযুক্ত ডিস্ক বলি। যখন দুটি আলোক-নিঃসরণকারী বিন্দু একটি নির্দিষ্ট দূরত্বের কাছাকাছি থাকে, তখন দুটি আলোর দাগ ওভারল্যাপ হবে যতক্ষণ না তারা দুটি আলোক দাগ হিসেবে নিশ্চিত হতে পারে। Rayleigh একটি মাপকাঠি প্রস্তাব করেছিলেন, যেটি হল দুটি আলোক দাগের কেন্দ্রের মধ্যে দূরত্ব যখন এয়ারি ডিস্কের ব্যাসার্ধের সমান হয়, তখন দুটি আলোক দাগকে আলাদা করা যায়। গণনার পর, এই সময়ে দুটি আলোক-নিঃসরণকারী বিন্দুর মধ্যে দূরত্ব হল e=0.61 ∕n.sinA=0.61 ∕ NA, সূত্রে, in হল আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য তরঙ্গ, আলোক তরঙ্গের তরঙ্গদৈর্ঘ্য যা মানুষের চোখ পেতে পারে তা প্রায় 0। বায়ু, n≈1, জলে , n≈1.33, এবং A হল অবজেক্টিভ লেন্সের ফ্রেমের আলোক বিন্দুর প্রারম্ভিক কোণের অর্ধেক, এবং NA কে বস্তুনিষ্ঠ লেন্সের সংখ্যাসূচক অ্যাপারচার বলা হয়। উপরোক্ত সূত্র থেকে দেখা যায় যে বস্তুনিষ্ঠ লেন্স দুটি বিন্দুর মধ্যে দূরত্ব আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং সংখ্যাসূচক অ্যাপারচার দ্বারা সীমাবদ্ধ। যেহেতু তীক্ষ্ণতম মানুষের চোখের তরঙ্গদৈর্ঘ্য প্রায় 0.5um, কোণ A 90 ডিগ্রির বেশি হতে পারে না, এবং sinA সর্বদা 1-এর কম হয়। উপলব্ধ আলো-প্রেরণকারী মাধ্যমের জন্য সর্বোচ্চ প্রতিসরণকারী সূচক প্রায় 1.5, তাই e মান সর্বদা 0.2um-এর চেয়ে বেশি, যা একটি অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপ সমাধান করতে পারে এমন ক্ষুদ্রতম সীমা দূরত্ব। মাইক্রোস্কোপ ম্যাগনিফিকেশনের মাধ্যমে, আপনি যদি বস্তুর বিন্দুর দূরত্ব eকে বড় করতে চান যা একটি নির্দিষ্ট NA মান সহ একটি বস্তুনিষ্ঠ লেন্স দ্বারা সমাধান করা যেতে পারে যা মানুষের চোখ দ্বারা আলাদা করা যায়, Me Greater than or equal to 0.15mm, যেখানে {{30}}.15 মিমি পরীক্ষামূলকভাবে প্রাপ্ত মানুষের চোখ দুটি মাইক্রো-বস্তুর মধ্যে ন্যূনতম দূরত্ব 250 মিমি চোখের সামনে রাখা হয় যা আলাদা করা যায়, তাই M (0.15∕0.61) এর চেয়ে বড় বা সমান in) NA≈500N.A, পর্যবেক্ষণটিকে খুব বেশি শ্রমসাধ্য না করার জন্য, M দ্বিগুণ করা যথেষ্ট, অর্থাৎ 500N। A এর থেকে কম বা M এর সমান 1000N.A এর থেকে কম বা সমান মাইক্রোস্কোপের মোট বিবর্ধনের জন্য একটি যুক্তিসঙ্গত নির্বাচন পরিসীমা। মোট বিবর্ধন যত বড়ই হোক না কেন, তা অর্থহীন, কারণ অবজেক্টিভ লেন্সের সংখ্যাসূচক অ্যাপারচার ন্যূনতম সমাধানযোগ্য দূরত্বকে সীমিত করেছে। ছোট বস্তু বিস্তারিত.

ইমেজিং কনট্রাস্ট অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপের আরেকটি মূল সমস্যা। তথাকথিত বৈসাদৃশ্য হল কালো এবং সাদা বৈসাদৃশ্য বা ছবির পৃষ্ঠের সংলগ্ন অংশগুলির মধ্যে রঙের পার্থক্য। মানুষের চোখের জন্য 0.02 এর নিচে উজ্জ্বলতার পার্থক্য বিচার করা কঠিন। একটু বেশি সংবেদনশীল। কিছু মাইক্রোস্কোপ পর্যবেক্ষণ বস্তু, যেমন জৈবিক নমুনা, বিবরণের মধ্যে উজ্জ্বলতার খুব কম পার্থক্য আছে। উপরন্তু, মাইক্রোস্কোপ অপটিক্যাল সিস্টেমের নকশা এবং উত্পাদন ত্রুটিগুলি ইমেজিং বৈসাদৃশ্যকে আরও কমিয়ে দেয় এবং পার্থক্য করা কঠিন করে তোলে। এই সময়ে, বস্তুর বিশদ বিবরণ পরিষ্কারভাবে দেখা যায় না, মোট বিবর্ধন খুব কম হওয়ার কারণে নয়। , এটা নয় কারণ অবজেক্টিভ লেন্সের সাংখ্যিক অ্যাপারচার খুব ছোট, কিন্তু কারণ ইমেজ পৃষ্ঠের বৈসাদৃশ্য খুব কম।

বছরের পর বছর ধরে, মানুষ অণুবীক্ষণ যন্ত্রের সমাধান করার ক্ষমতা এবং ইমেজিং বৈসাদৃশ্য উন্নত করার জন্য কঠোর পরিশ্রম করেছে। কম্পিউটার প্রযুক্তি এবং সরঞ্জামগুলির ক্রমাগত অগ্রগতির সাথে, অপটিক্যাল ডিজাইনের তত্ত্ব এবং পদ্ধতিগুলিও ক্রমাগত উন্নতি করছে। সনাক্তকরণ পদ্ধতির ক্রমাগত উন্নতি এবং পর্যবেক্ষণ পদ্ধতির উদ্ভাবন অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপের ইমেজিং গুণমানকে বিচ্ছুরণের সীমার নিখুঁত ডিগ্রির কাছাকাছি করে তুলেছে। এটি সমস্ত ধরণের নমুনার গবেষণার সাথে খাপ খাইয়ে নিতে পারে। যদিও সাম্প্রতিক বছরগুলিতে ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ এবং অতিস্বনক মাইক্রোস্কোপের মতো ম্যাগনিফাইং এবং ইমেজিং যন্ত্রগুলি ধারাবাহিকভাবে বেরিয়ে এসেছে, তাদের কিছু দিক থেকে সুবিধাজনক কর্মক্ষমতা রয়েছে, কিন্তু তারা এখনও সস্তা, সুবিধাজনক এবং স্বজ্ঞাত হতে পারে না, বিশেষ করে জীবের গবেষণার জন্য উপযুক্ত। প্রতিদ্বন্দ্বী হালকা অণুবীক্ষণ যন্ত্র, যা এখনও তাদের স্থল দৃঢ়ভাবে ধরে রাখে। অন্যদিকে, লেজার, কম্পিউটার, নতুন বস্তুগত প্রযুক্তি এবং তথ্য প্রযুক্তির সাথে মিলিত, প্রাচীন অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপটি নতুন করে সজীব এবং শক্তিশালী জীবনীশক্তি প্রদর্শন করছে। ডিজিটাল মাইক্রোস্কোপ, লেজার কনফোকাল স্ক্যানিং মাইক্রোস্কোপ, নিয়ার-ফিল্ড স্ক্যানিং মাইক্রোস্কোপ, টু-ফটোন মাইক্রোস্কোপ এবং বিভিন্ন নতুন ফাংশন সহ বা বিভিন্ন নতুন পরিবেশগত অবস্থার সাথে মানিয়ে নেওয়ার যন্ত্রগুলি একটি অবিরাম স্রোতে আবির্ভূত হয়, উদাহরণ হিসাবে অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপের প্রয়োগ ক্ষেত্রকে আরও প্রসারিত করে। মার্স রোভার থেকে আপলোড করা শিলা গঠনের মাইক্রোস্কোপিক ছবি কতই না উত্তেজনাপূর্ণ! আমরা সম্পূর্ণরূপে বিশ্বাস করতে পারি যে অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপ একটি নতুন মনোভাব নিয়ে মানবজাতিকে উপকৃত করবে।