خوردبین کی قرارداد کو کیسے بہتر بنایا جائے؟
خوردبینیں جانچ کے لیے اہم آلات میں سے ایک ہیں، اور خوردبین کی کارکردگی کا جائزہ لینے کے لیے اہم اشارے قرارداد ہے۔ ریزولوشن سے مراد دو چھوٹے پوائنٹس یا دو لائنوں کے درمیان چھوٹے فاصلے کے درمیان واضح طور پر فرق کرنے کی صلاحیت ہے۔ انسانی آنکھ بذات خود ایک خوردبین ہے، اور معیاری روشنی کے حالات میں، بصری فاصلے پر انسانی آنکھ کی ریزولیوشن (بین الاقوامی سطح پر 25 سینٹی میٹر کے طور پر پہچانی جاتی ہے) تقریباً 1/10 ملی میٹر ہے۔ دو سیدھی لائنوں کا مشاہدہ کرنے کے لیے، جیسا کہ وہ عصبی خلیوں کی ایک سیریز کو متحرک کر سکتے ہیں، آنکھوں کی ریزولوشن کو بھی بہتر بنایا جا سکتا ہے۔
انسانی آنکھ کی ریزولیوشن صرف 1/10 ملی میٹر ہے، اس لیے 1/10 ملی میٹر سے چھوٹی چیزوں یا 1/10 ملی میٹر سے زیادہ قریب کی دو چھوٹی چیزوں کے درمیان فاصلہ انسانی آنکھ سے نہیں پہچانا جا سکتا۔ لہذا مائکروسکوپک مشاہدے کے لیے سادہ میکروسکوپک میگنفائنگ گلاسز سے آپٹیکل خوردبینوں میں تبدیلی آئی ہے، اس کے بعد الیکٹران خوردبینیں ہیں۔ مائکروسکوپ کی ریزولیوشن کو دو چھوٹے پوائنٹس کے درمیان چھوٹے فاصلے کے طور پر بیان کیا جاتا ہے جسے نمونہ پر واضح طور پر پہچانا جا سکتا ہے۔ حساب کا فارمولا ہے: D=0.61 λ/NA
فارمولے میں: D قرارداد (um) ہے؛ λ روشنی کے منبع (um) کی طول موج ہے؛ NA مقصدی لینس کا عددی یپرچر (جسے یپرچر تناسب بھی کہا جاتا ہے) ہے۔
فارمولے کے مطابق، ایک خوردبین کی ریزولوشن واقعہ روشنی کے منبع کی طول موج اور مماثل معروضی لینس کے عددی یپرچر پر منحصر ہے۔ اس سے، یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ آپٹیکل مائکروسکوپی کو بہتر بنانے کا طریقہ یہ ہے:
1. روشنی کے منبع کی طول موج کو کم کریں۔
نظر آنے والی روشنی کی طول موج 390nm سے کم ہوتی ہے۔ اگر اس طول موج کی بالائے بنفشی روشنی کو الیومینیشن لائٹ سورس کے طور پر استعمال کیا جائے تو آپٹیکل مائکروسکوپ کی ریزولوشن کو 0.2um تک کم کیا جا سکتا ہے۔ تاہم، اس حقیقت کی وجہ سے کہ زیادہ تر عام شیشے کے مواد 340nm سے کم طول موج کے ساتھ روشنی کی ایک بڑی مقدار کو جذب کرتے ہیں، بالائے بنفشی روشنی نمایاں توجہ کے بعد واضح اور روشن تصاویر نہیں بنا سکتی۔ لہذا، مہنگے مواد جیسے کوارٹز (جو 200nm تک الٹرا وائلٹ لائٹ منتقل کر سکتا ہے) اور فلور اسپار (جو 185nm تک الٹرا وائلٹ لائٹ منتقل کر سکتا ہے) کو استعمال کرنا ہوگا، اور الٹرا وائلٹ خوردبین کو ننگی آنکھ سے نہیں دیکھا جا سکتا، اور یہ بھی ہیں مشاہدہ شدہ نمونوں سے محدود، مہنگے اخراجات کے ساتھ۔ لہذا، خوردبین کی قرارداد کو بہتر بنانے کا یہ طریقہ اس کی اپنی حدود کی وجہ سے وسیع پیمانے پر استعمال نہیں کیا جاتا ہے.
2. مقصدی لینس کے عددی یپرچر NA میں اضافہ کریں۔
عددی یپرچر NA=n * sin (u)
فارمولے میں، n مقصدی لینس اور نمونے کے درمیان میڈیم کا ریفریکٹیو انڈیکس ہے۔ U مقصدی لینس کا نصف یپرچر زاویہ ہے۔ لہذا، آپٹیکل مائیکروسکوپس کی ریزولوشن کو بہتر بنانے کے لیے آپٹیکل ڈیزائن میں بڑے یپرچر اینگل کو اپنانا یا ریفریکٹیو انڈیکس کو بڑھانا ایک عام طریقہ بن گیا ہے۔ عام طور پر، 10X سے نیچے کم میگنیفیکیشن آبجیکٹیو لینز ہوا کو میڈیم کے طور پر استعمال کرتے ہیں اور ان کا ریفریکٹیو انڈیکس 1 ہوتا ہے، جو کہ خشک قسم کا مقصد ہے۔ پانی میں ڈوبنے کا میڈیم ڈسٹل واٹر ہے، جس کا ریفریکٹیو انڈیکس 1.33 ہے۔ تیل میں ڈوبی ہوئی عینکوں کا میڈیم ٹار یا دیگر شفاف تیل ہے، جس کا ریفریکٹیو انڈیکس عام طور پر 1.52 کے قریب ہوتا ہے، جو کہ اولمپس کے 100X آئل لینس جیسے لینز اور شیشے کی سلائیڈز کے ریفریکٹیو انڈیکس کے قریب ہوتا ہے۔ پانی میں وسرجن کا مقصد اور تیل کے وسرجن مقصد میں نہ صرف زیادہ اضافہ ہوتا ہے بلکہ ہائی ریفریکٹیو انڈیکس میڈیا کے استعمال کی وجہ سے مقصد کی ریزولوشن بھی بہتر ہوتی ہے۔
