آپٹیکل مائکروسکوپ کے سات پیرامیٹرز کی تفصیلی وضاحت
خوردبین معائنہ کے دوران، لوگ ہمیشہ ایک واضح اور روشن مثالی تصویر کی امید کرتے ہیں، جس کے لیے مائکروسکوپ کے آپٹیکل تکنیکی پیرامیٹرز کو کچھ معیارات پر پورا اترنے کی ضرورت ہوتی ہے، اور اس کا تقاضا ہے کہ استعمال کرتے وقت، اسے خوردبین معائنہ کے مقصد کے مطابق مربوط ہونا چاہیے اور اصل پیرامیٹرز کے درمیان صورتحال کا تعلق صرف اسی طرح ہم خوردبین کی مناسب کارکردگی کو پورا کر سکتے ہیں اور خوردبینی معائنہ کے تسلی بخش نتائج حاصل کر سکتے ہیں۔
خوردبین کے نظری تکنیکی پیرامیٹرز میں شامل ہیں: عددی یپرچر، ریزولوشن، میگنیفیکیشن، توجہ کی گہرائی، منظر کی چوڑائی، خراب کوریج، کام کا فاصلہ، وغیرہ۔ یہ پیرامیٹرز ہمیشہ اونچے نہیں ہوتے جتنا بہتر ہوتا ہے۔ وہ ایک دوسرے پر پابندی لگانے والے ہیں۔ استعمال کرتے وقت، پیرامیٹرز کے درمیان تعلق کو مائکروسکوپی کے مقصد اور اصل صورت حال کے مطابق مربوط کیا جانا چاہیے، لیکن قرارداد کی ضمانت دی جانی چاہیے۔
1. عددی یپرچر
عددی یپرچر کو مختصراً NA کہا جاتا ہے۔ عددی یپرچر آبجیکٹیو لینس اور کنڈینسر لینس کا بنیادی تکنیکی پیرامیٹر ہے، اور یہ دونوں کی کارکردگی کا فیصلہ کرنے کے لیے ایک اہم اشارے ہے (خاص طور پر معروضی لینس کے لیے)۔ اس کی عددی قدر کا سائز بالترتیب معروضی لینس اور کنڈینسر لینس کے شیل پر نشان زد ہے۔
عددی یپرچر (NA) معروضی لینس کے سامنے والے لینس اور جس چیز کا معائنہ کیا جانا ہے اور یپرچر زاویہ (u) کے نصف حصے کے سائین کے درمیان میڈیم کے ریفریکٹیو انڈیکس (n) کی پیداوار ہے۔ فارمولے کا اظہار اس طرح کیا گیا ہے: NA=nsinu/2
اپرچر زاویہ، جسے "آئینے کا زاویہ" بھی کہا جاتا ہے، وہ زاویہ ہے جو آبجیکٹیو لینس کے نظری محور پر آبجیکٹ پوائنٹ اور معروضی لینس کے سامنے والے لینس کے موثر قطر سے بنتا ہے۔ یپرچر زاویہ جتنا بڑا ہوگا، مقصد میں داخل ہونے والی روشنی اتنی ہی روشن ہوگی، جو مقصد کے مؤثر قطر کے متناسب ہے اور فوکل پوائنٹ سے فاصلے کے الٹا متناسب ہے۔
خوردبین کے مشاہدے کے دوران، اگر آپ NA کی قدر بڑھانا چاہتے ہیں، تو یپرچر کے زاویے کو نہیں بڑھایا جا سکتا۔ واحد طریقہ یہ ہے کہ درمیانے درجے کی ریفریکٹیو انڈیکس این ویلیو میں اضافہ کیا جائے۔ اس اصول کی بنیاد پر، واٹر وسرجن آبجیکٹیو لینس اور آئل وسرجن آبجیکٹیو لینس تیار کیے جاتے ہیں۔ چونکہ میڈیم کا ریفریکٹیو انڈیکس n 1 سے زیادہ ہے، NA کی قدر 1 سے زیادہ ہو سکتی ہے۔
زیادہ سے زیادہ عددی یپرچر کی قدر 1.4 ہے، جو کہ نظریاتی اور تکنیکی طور پر حد تک پہنچ چکی ہے۔ اس وقت، اعلی اضطراری انڈیکس کے ساتھ برونافتالین میڈیم کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔ برونافتھلین کا ریفریکٹیو انڈیکس 1.66 ہے، اس لیے NA کی قدر 1.4 سے زیادہ ہو سکتی ہے۔
یہاں یہ بتانا ضروری ہے کہ آبجیکٹیو لینس کے عددی یپرچر کے اثر کو مکمل طور پر چلانے کے لیے، کنڈینسر کی NA ویلیو مشاہدے کے دوران معروضی لینس کی NA ویلیو کے برابر یا اس سے تھوڑی بڑی ہونی چاہیے۔
عددی یپرچر کا دوسرے تکنیکی پیرامیٹرز کے ساتھ گہرا تعلق ہے، اور یہ تقریباً دوسرے تکنیکی پیرامیٹرز کا تعین اور اثر انداز ہوتا ہے۔ یہ ریزولیوشن کے متناسب، میگنیفیکیشن کے متناسب، اور فوکس کی گہرائی کے الٹا متناسب ہے۔ جیسے جیسے NA کی قدر بڑھے گی، اس کے مطابق فیلڈ آف ویو کی چوڑائی اور کام کا فاصلہ کم ہوتا جائے گا۔
2. قرارداد
خوردبین کی ریزولیوشن سے مراد دو آبجیکٹ پوائنٹس کے درمیان سب سے چھوٹا فاصلہ ہے جسے خوردبین کے ذریعے واضح طور پر پہچانا جا سکتا ہے، جسے "تعصب کی شرح" بھی کہا جاتا ہے۔ اس کا حساب کا فارمولا σ=λ/NA ہے۔
جہاں σ کم از کم ریزولوشن کا فاصلہ ہے۔ λ روشنی کی طول موج ہے؛ NA مقصدی لینس کا عددی یپرچر ہے۔ نظر آنے والے معروضی لینس کی ریزولیوشن کا تعین مقصدی لینس کی NA ویلیو اور الیومینیشن لائٹ سورس کی طول موج سے ہوتا ہے۔ NA قدر جتنی بڑی ہو گی، الیومینیشن لائٹ کی طول موج اتنی ہی کم ہو گی، σ قدر کم ہو گی، اور ریزولیوشن اتنی ہی زیادہ ہو گی۔
ریزولوشن کو بہتر بنانے کے لیے، یعنی σ کی قدر کو کم کرنے کے لیے، درج ذیل اقدامات کیے جا سکتے ہیں۔
(1) طول موج λ کو کم کریں اور ایک مختصر طول موج روشنی کا ذریعہ استعمال کریں۔
(2) NA قدر (NA=nsinu/2) بڑھانے کے لیے میڈیم کی n قدر میں اضافہ کریں۔
(3) این اے ویلیو بڑھانے کے لیے یپرچر اینگل یو ویلیو میں اضافہ کریں۔
(4) روشنی اور اندھیرے کے درمیان تضاد میں اضافہ کریں۔
3. میگنیفیکیشن اور موثر میگنیفیکیشن
معروضی لینس اور آئی پیس کی دو میگنیفیکیشنز کی وجہ سے، خوردبین کی کل میگنیفیکیشن Γ مقصدی لینس میگنیفیکیشن اور آئی پیس میگنیفیکیشن Γ1 کی پیداوار ہونی چاہیے:
Γ= Γ1
ظاہر ہے، خوردبین میں میگنفائنگ گلاس سے بہت زیادہ میگنیفیکیشن ہو سکتی ہے، اور خوردبین کی میگنیفیکیشن کو مختلف میگنیفیکیشن کے ساتھ معروضی لینز اور آئی پیس کا تبادلہ کرکے آسانی سے تبدیل کیا جا سکتا ہے۔
میگنیفیکیشن بھی خوردبین کا ایک اہم پیرامیٹر ہے، لیکن ہم آنکھیں بند کرکے یقین نہیں کر سکتے کہ جتنی زیادہ میگنیفیکیشن ہوگی، اتنا ہی بہتر ہے۔ مائکروسکوپ میگنیفیکیشن کی حد موثر میگنیفیکیشن ہے۔
ریزولوشن اور میگنیفیکیشن دو مختلف لیکن باہمی طور پر خصوصی تصورات ہیں۔ ایک رشتہ دار فارمولا ہے: 500NA<><>
جب منتخب آبجیکٹیو لینس کا عددی یپرچر کافی بڑا نہ ہو، یعنی ریزولوشن کافی زیادہ نہ ہو، تو خوردبین آبجیکٹ کی باریک ساخت میں فرق نہیں کر سکتی۔ اس وقت، اگر میگنیفیکیشن کو ضرورت سے زیادہ بڑھا بھی دیا جائے تو صرف ایک تصویر ہی حاصل کی جا سکتی ہے جس میں ایک بڑی خاکہ لیکن غیر واضح تفصیلات ہوں۔ ، جسے غیر موثر میگنیفیکیشن کہا جاتا ہے۔ دوسری طرف، اگر ریزولیوشن ضروریات کو پورا کرتی ہے اور میگنیفیکیشن ناکافی ہے، تو خوردبین حل کرنے کی صلاحیت رکھتی ہے، لیکن تصویر اتنی چھوٹی ہے کہ انسانی آنکھ واضح طور پر نہیں دیکھ سکتی۔ لہٰذا، خوردبین کی حل کرنے کی طاقت کو پورا کرنے کے لیے، عددی یپرچر کو خوردبین کی کل میگنیفیکیشن کے ساتھ معقول طور پر ملایا جانا چاہیے۔
4. توجہ کی گہرائی
توجہ کی گہرائی توجہ کی گہرائی کا مخفف ہے، یعنی جب مائکروسکوپ کا استعمال کرتے ہوئے، جب فوکس کسی شے پر ہوتا ہے، تو نہ صرف نقطہ کے جہاز پر موجود پوائنٹس کو واضح طور پر دیکھا جا سکتا ہے، بلکہ ایک خاص موٹائی کے اندر بھی۔ ہوائی جہاز کے اوپر اور نیچے۔ واضح طور پر، اس واضح حصے کی موٹائی توجہ کی گہرائی ہے. جب فوکس کی گہرائی بڑی ہو تو اس چیز کی پوری تہہ کو دیکھا جا سکتا ہے جس کا معائنہ کیا جائے، جب کہ جب فوکس کی گہرائی چھوٹی ہو تو اس چیز کی صرف ایک پتلی پرت دیکھی جا سکتی ہے جس کا معائنہ کیا جائے۔ توجہ کی گہرائی کا دوسرے تکنیکی پیرامیٹرز کے ساتھ درج ذیل تعلق ہے:
(1) فوکس کی گہرائی کل میگنیفیکیشن اور معروضی لینس کے عددی یپرچر کے الٹا متناسب ہے۔
(2) توجہ کی گہرائی بڑی ہے اور ریزولیوشن کم ہے۔
کم میگنیفیکیشن آبجیکٹو لینس کے فیلڈ کی بڑی گہرائی کی وجہ سے، کم میگنیفیکیشن آبجیکٹو لینس سے تصویریں لینا مشکل ہے۔ تفصیلات فوٹو مائیکروگرافس میں بیان کی جائیں گی۔
5. فیلڈ آف ویو (فیلڈ آف ویو)
خوردبین کا مشاہدہ کرتے وقت، نظر آنے والے روشن سرکلر علاقے کو فیلڈ آف ویو کہا جاتا ہے، اور اس کا سائز آئی پیس میں فیلڈ ڈایافرام سے طے ہوتا ہے۔
فیلڈ آف ویو کے قطر کو فیلڈ آف ویو کی چوڑائی بھی کہا جاتا ہے، جس سے مراد معائنہ کے تحت آبجیکٹ کی اصل رینج ہے جسے خوردبین کے نیچے نظر آنے والے سرکلر فیلڈ میں ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے۔ فیلڈ آف ویو کا قطر جتنا بڑا ہوگا، اس کا مشاہدہ کرنا اتنا ہی آسان ہوگا۔
فارمولہ ہے F{{0}FN/
فارمولے میں، F: منظر کے میدان کا قطر، FN: منظر کے میدان کی تعداد (فیلڈ نمبر، مختصراً FN، آئی پیس کے لینس بیرل کے باہر نشان زد کیا گیا ہے)، : معروضی لینس کی میگنیفیکیشن .
یہ فارمولہ سے دیکھا جا سکتا ہے:
(1) منظر کے میدان کا قطر منظر کے میدانوں کی تعداد کے متناسب ہے۔
(2) معروضی لینس کے کثیر کو بڑھانے سے منظر کے میدان کا قطر کم ہو جاتا ہے۔ اس لیے، اگر آپ کم طاقت والے لینس کے نیچے معائنہ شدہ شے کی پوری تصویر دیکھ سکتے ہیں، اور اسے زیادہ طاقت والے آبجیکٹیو لینس سے تبدیل کر سکتے ہیں، تو آپ معائنہ شدہ چیز کا صرف ایک چھوٹا سا حصہ دیکھ سکتے ہیں۔
6. ناقص کوریج
خوردبین کے نظری نظام میں کور گلاس بھی شامل ہے۔ کور شیشے کی غیر معیاری موٹائی کی وجہ سے، کور شیشے سے روشنی کے ہوا میں داخل ہونے کے بعد روشنی کا راستہ بدل جاتا ہے اور اس میں تبدیلی آتی ہے، جس کے نتیجے میں فیز کا فرق ہوتا ہے، جو کہ غریب کوریج ہے۔ خراب کوریج خوردبین کی آواز کے معیار کو متاثر کرتی ہے۔
بین الاقوامی سطح پر، کور گلاس کی معیاری موٹائی {{0}}.17mm ہے، اور قابل اجازت حد 0 ہے۔{3}}.18mm ہے۔ معروضی لینس کی تیاری میں، اس موٹائی کی حد میں خرابی کا حساب لگایا گیا ہے۔ آبجیکٹیو لینس ہاؤسنگ پر نشان زد 0.17 مقصدی لینس کے لیے کور گلاس کی مطلوبہ موٹائی کی نشاندہی کرتا ہے۔
7. کام کی دوری WD
کام کرنے کے فاصلے کو آبجیکٹ فاصلہ بھی کہا جاتا ہے، جس سے مراد معروضی لینس کے سامنے والے لینس کی سطح اور جس چیز کا معائنہ کیا جانا ہے کے درمیان فاصلہ ہے۔ خوردبین کے معائنے کے دوران، جس چیز کا معائنہ کیا جائے وہ معروضی لینس کی فوکل لمبائی سے ایک سے دو گنا کے درمیان ہونا چاہیے۔ لہذا، یہ اور فوکل کی لمبائی دو تصورات ہیں۔ جسے ہم عام طور پر فوکسنگ کہتے ہیں دراصل کام کے فاصلے کو ایڈجسٹ کرنا ہے۔
جب معروضی لینس کا عددی یپرچر مستقل ہوتا ہے تو کام کرنے کا فاصلہ چھوٹا ہوتا ہے اور یپرچر کا زاویہ بڑا ہوتا ہے۔
بڑے عددی یپرچر والے ہائی پاور آبجیکٹیو لینس میں کام کرنے کا فاصلہ کم ہوتا ہے۔
