خوردبین کی قرارداد کو کیسے بہتر بنایا جائے؟
مائکروسکوپ ٹیسٹنگ آلات میں سے ایک اہم سامان ہے، اور خوردبین کی کارکردگی کو جانچنے کے لیے اہم اشاریہ ریزولوشن ہے۔ ریزولوشن سے مراد دو چھوٹے پوائنٹس یا دو لائنوں کے درمیان چھوٹے فاصلے کو واضح طور پر فرق کرنے کی صلاحیت ہے۔ انسانی آنکھ بذات خود ایک خوردبین ہے۔ معیاری روشنی کے حالات میں، بصارت کے فاصلے پر انسانی آنکھ کی ریزولیوشن (بین الاقوامی طور پر 25 سینٹی میٹر کے طور پر تسلیم شدہ) تقریباً 1/10 ملی میٹر ہے۔ دو سیدھی لکیروں کا مشاہدہ کرنے کے لیے، آنکھوں کی ریزولوشن کو بہتر بنایا جا سکتا ہے کیونکہ سیدھی لکیریں عصبی خلیوں کی ایک سیریز کو متحرک کر سکتی ہیں۔
انسانی آنکھ کی ریزولیوشن صرف 1/10 ملی میٹر ہے، لہذا انسانی آنکھ 1/10 ملی میٹر سے چھوٹی چیزوں یا 1/10 ملی میٹر سے زیادہ قریب دو چھوٹی چیزوں کے درمیان فاصلے کو نہیں پہچان سکتی۔ تو وہاں ایک سادہ میکروسکوپک میگنفائنگ گلاس سے خوردبینی مشاہدے کے لیے ایک نظری خوردبین اور پھر ایک الیکٹران خوردبین تک نمودار ہوا۔ مائیکروسکوپ ریزولوشن کو دو چھوٹے دھبوں کے درمیان سب سے چھوٹی دوری کے طور پر بیان کیا جاتا ہے جسے نمونے پر واضح طور پر حل کیا جا سکتا ہے۔ اس کا حساب کا فارمولا ہے: D=0.61λ/NA
فارمولے میں: D قرارداد (um) ہے؛ λ روشنی کے منبع (um) کی طول موج ہے؛ NA مقصدی لینس کا عددی یپرچر ہے (جسے یپرچر تناسب بھی کہا جاتا ہے)۔
یہ اس فارمولے سے حاصل کیا جا سکتا ہے کہ خوردبین کی ریزولوشن واقعہ روشنی کے منبع کی طول موج اور مماثل معروضی لینس کے عددی یپرچر پر منحصر ہے۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ نظری خوردبین کو بہتر بنانے کا طریقہ:
1. روشنی کے منبع کی طول موج کو کم کریں۔
مرئی روشنی کی چھوٹی طول موج 390nm ہے۔ اگر اس طول موج کی بالائے بنفشی روشنی کو روشنی کے منبع کے طور پر استعمال کیا جائے تو آپٹیکل مائکروسکوپ کی ریزولوشن کو 0.2um تک کم کیا جا سکتا ہے۔ تاہم، چونکہ زیادہ تر عام مواد کا شیشہ 340nm سے کم طول موج کے ساتھ روشنی کی ایک بڑی مقدار کو جذب کرتا ہے، اس لیے الٹرا وائلٹ روشنی بڑی مقدار میں توجہ کے بعد واضح اور روشن تصویر نہیں بنا سکتی۔ لہذا، مہنگے مواد جیسے کوارٹز (جو 200nm تک کم الٹرا وائلٹ روشنی سے گزر سکتے ہیں) اور فلورائٹ (جو 185nm تک کم الٹرا وائلٹ روشنی سے گزر سکتے ہیں) کو استعمال کرنا ہوگا، اور الٹرا وائلٹ لائٹ خوردبین کو ننگی آنکھ سے نہیں دیکھا جا سکتا۔ ، اور یہاں تک کہ مشاہدہ شدہ نمونہ بھی خوردبین کی حدود کی وجہ سے، اعلی قیمت کے ساتھ ساتھ، خوردبین کے حل کو بہتر بنانے کا یہ طریقہ اس کی اپنی حدود کی وجہ سے وسیع پیمانے پر استعمال نہیں ہوتا ہے۔
2. مقصدی لینس کے عددی یپرچر NA میں اضافہ کریں۔
عددی یپرچر NA=n*sin(u)
فارمولے میں، n مقصدی لینس اور نمونہ کے درمیان میڈیم کا ریفریکٹیو انڈیکس ہے۔ u مقصدی لینس کا نصف یپرچر زاویہ ہے۔ لہذا، آپٹیکل ڈیزائن کے نقطہ نظر سے، مناسب طریقے سے ایک بڑے یپرچر زاویہ کو اپنانا یا ریفریکٹیو انڈیکس کو بڑھانا آپٹیکل مائکروسکوپ کی ریزولوشن کو بہتر بنانے کا ایک عام طریقہ بن گیا ہے۔ عام طور پر، کم میگنیفیکیشن آبجیکٹو لینس کا میڈیم جیسے کہ 10X سے نیچے ہوا ہے، اور اس کا ریفریکٹیو انڈیکس 1 ہے، یعنی خشک آبجیکٹیو لینس؛ پانی میں ڈوبنے کا میڈیم ڈسٹل واٹر ہے، اور اس کا ریفریکٹیو انڈیکس 1.33 ہے۔ آئل وسرجن مقصدی لینس کا میڈیم دیودار کا تیل یا دیگر شفاف تیل ہے، اس کا ریفریکٹیو انڈیکس عام ہے تقریباً 1.52، لینس اور شیشے کی سلائیڈ کے ریفریکٹیو انڈیکس کے قریب، جیسے اولمپس کا 100X آئل لینس۔ آبجیکٹیو لینس اور آئل انسرشن آبجیکٹیو لینس میں نہ صرف ہائی میگنیفیکیشن ہوتا ہے بلکہ ہائی ریفریکٹیو انڈیکس میڈیا کے استعمال کی وجہ سے آبجیکٹیو لینس کی ریزولوشن بھی بہتر ہوتی ہے۔
