مائکروسکوپ میں مثبت اور منفی مرحلے کے تضاد کے درمیان فرق

مائکروسکوپ میں مثبت اور منفی مرحلے کے تضاد کے درمیان فرق

معروضی بیک فوکل ہوائی جہاز پر نصب فیز رِنگ کی ترتیب اور نوعیت پر منحصر ہے، نمونے مثبت یا منفی مرحلے کے برعکس میں دیکھے جا سکتے ہیں۔ یہ انٹرایکٹو ٹیوٹوریل سراؤنڈ (S)، ڈفریکشن (D) اور نتیجے میں آنے والے روشن ذرات (P لہروں) کے ساتھ ساتھ مثبت اور منفی مرحلے کے برعکس مائکروسکوپی کے درمیان تعلق کا مطالعہ کرتا ہے۔ اس کے علاوہ، فیز پلیٹ کی جیومیٹری اور نمائندہ نمونے کی تصاویر بھی پیش کی گئی ہیں۔

جب لوگ اب اسے اپنے کام میں استعمال کرتے ہیں، تو اکثر محققین منفی فرق میں ہوتے ہیں، اور اب مثبت فرق موجودہ سائنسی تحقیقی کام میں زیادہ کردار ادا نہیں کرتا۔

ٹیوٹوریل فیز امیج کو تصادفی طور پر منتخب کردہ نمونے کے ساتھ شروع کرتا ہے جو فیز کنٹراسٹ امیج ونڈو میں ظاہر ہوتا ہے، اور اسی لہر کا رشتہ امیج ونڈو کے بائیں پڑوسی میں دکھایا گیا ہے۔ ٹیوٹوریل کو چلانے کے لیے، مثبت اور منفی فیز کنٹراسٹ یا روشن لائٹنگ فیز کنٹراسٹ موڈ سلائیڈر کے درمیان ترجمہ کو منتقل کرنے کے لیے ماؤس کرسر کا استعمال کریں۔ جب سلائیڈر کا ترجمہ کیا جاتا ہے، وہ تصاویر جو فیز کنٹراسٹ امیج ونڈو میں ظاہر ہوتی ہیں وہ بدل جاتی ہیں کہ سلائیڈر کے سیٹ کردہ موجودہ امیجنگ موڈ میں نمونہ کیسے ظاہر ہوتا ہے۔ نیز، ویوفارم گراف کے نیچے ایک فیز پلیٹ ہے جو سلائیڈر کے منتخب کردہ امیجنگ موڈ سے ملنے کے لیے شکل بدلتی ہے۔ نیا نمونہ دیکھنے کے لیے، دوسرا نمونہ منتخب کرنے کے لیے سلیکٹڈ سیمپل ڈراپ ڈاؤن مینو کا استعمال کریں۔

فیز پلیٹ کنفیگریشن، لہروں کے رشتوں، اور مثبت اور منفی مرحلے کے برعکس امیجز کی نسل سے وابستہ ویکٹر کا ایک پلاٹ شکل 1 میں پیش کیا گیا ہے۔ ان تکنیکوں کے ذریعے نقش کیے گئے نمونوں کی مثالیں بھی دکھائی گئی ہیں۔ مثبت فیز کنٹراسٹ آپٹیکل کنفیگریشن (شکل 1 میں تصویر کی اوپری قطار) میں، گھیر (S) ویو فرنٹ فیز پلیٹ سے گزرتا ہے، جس کے نتیجے میں 180 ڈگری فیز ایڈوانس کی خالص فیز شفٹ ہوتی ہے، 1/4 طول موج ( 1 نصف طول موج)۔ اعلی درجے کے آس پاس کے ویو فرنٹ اب انٹرمیڈیٹ امیج پلین پر منتشر (D) لہروں کے ساتھ تباہ کن مداخلت میں حصہ لینے کے قابل ہیں۔ زیادہ تر معاملات میں، صرف آس پاس کے ویو فرنٹ کے رشتہ دار مرحلے کو آگے بڑھانا ہی نیکون خوردبینوں میں اعلی کنٹراسٹ امیجز کی تخلیق کے لیے کافی نہیں ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ آس پاس کی لہروں کا طول و عرض منتشر لہروں کے مقابلے میں نمایاں طور پر بڑا ہے، اور لہروں کی کل تعداد کے ایک حصے سے مداخلت کے نتیجے میں پیدا ہونے والی تصویر کو دبا دیتا ہے۔ آس پاس کے ویو فرنٹ کو منتشر لہروں کے طول و عرض کے قریب ایک قدر تک کم کرنے کے لیے (اور تصویری جہاز میں مداخلت انجام دینے کے لیے)، مقصد کے فیز رنگ میں دھندلاپن کو نیم شفاف دھات (غیر جانبدار بڑھتی ہوئی کثافت) کے استعمال سے حاصل کیا جاتا ہے۔ ) کوٹنگ کا فرش۔ ارد گرد کی روشنی کی لہریں، جو فیز کنٹراسٹ مائیکروسکوپی کے تحت ڈیزائن کے لحاظ سے تقریباً مکمل طور پر فیز رِنگ سے گزرتی ہیں، فیز پلیٹ کی دھندلاپن کی وجہ سے طول و عرض میں نمایاں طور پر کم ہو کر اصل شدت کے 10 سے 30 فیصد کی حد میں ہوتی ہیں۔

چونکہ نتیجے میں ذرہ کی لہر اردگرد اور منتشر لہروں کی مداخلت سے پیدا ہوتی ہے، اس لیے تصویری جہاز پر پہنچنے والے ویو فرنٹ کے درمیان مداخلت سے پیدا ہونے والی پارٹیکل (P) لہر کا طول و عرض اب آس پاس کی لہر سے بہت چھوٹا ہے جب جنسی تعلقات میں کثافت کی کوٹنگ لگائی گئی۔ خالص اثر نمونہ کے ذریعے امیج جہاز سے نکلنے والی روشنی کے گزرنے سے متعارف کرائے گئے رشتہ دار مرحلے کے فرق کو طول و عرض (شدت) میں فرق میں تبدیل کرنا ہے۔ چونکہ انسانی آنکھ شدت میں فرق کو ایک تضاد کے طور پر بیان کرے گی، اس لیے نمونہ اب مائیکروسکوپ آئی پیس میں نظر آتا ہے اور اسے روایتی کیمرہ سسٹم کے ساتھ یا ڈیجیٹل طور پر، CCD یا CMOS ڈیوائسز کا استعمال کرتے ہوئے جھلی پر بھی پکڑا جا سکتا ہے۔ تمام مثبت فیز کنٹراسٹ سسٹم منتخب طور پر لکیری سراؤنڈ (S) ویو فرنٹ کے فیز کو کروی ڈفریکٹڈ (D) ویو فرنٹ کی نسبت آگے بڑھاتے ہیں۔ ارد گرد کے درمیانے درجے سے زیادہ ریفریکٹیو انڈیکس والے نمونے غیر جانبدار سرمئی پس منظر پر گہرے نظر آتے ہیں، جب کہ تیراکی کے درمیانے سے کم اضطراری انڈیکس والے نمونے سرمئی پس منظر سے زیادہ روشن دکھائی دیتے ہیں۔

فیز کنٹراسٹ آپٹیکل سسٹم میں فیز کے ارد گرد پھیلے ہوئے ویو فرنٹ کی مقامی علیحدگی اور طول و عرض میں ترمیم کرنے کے لیے، متعدد فیز پلیٹ کنفیگریشنز متعارف کرائی گئی ہیں۔ کیونکہ فیز پلیٹ معروضی عقبی فوکل پلین (اختلاف طیارہ) پر یا اس کے بہت قریب واقع ہے، تمام روشنی جو خوردبین سے گزرتی ہے اسے اس جزو سے گزرنا چاہیے۔ اس کے کنڈینسر کنولر فوکس میں فیز پلیٹ کا حصہ کنجوگیٹ ریجن کہلاتا ہے، جب کہ بقیہ ریجن کو کمپلیمنٹری ریجن کہا جاتا ہے۔ کنجوگیٹ ریجن میں وہ مواد ہوتا ہے جو گرد و نواح کی روشنی کے مرحلے کو پلس یا مائنس 90 ڈگری تک تبدیل کرنے کے لیے ذمہ دار ہوتا ہے۔ عام طور پر، فیز کنجوگیٹ رِنگ ایریا اس رقبے سے زیادہ وسیع (تقریباً 25 فیصد) ہے جس کی وضاحت کنڈینسنگ رنگ امیج کے ذریعے کی گئی ہے تاکہ آس پاس کی روشنی کی مقدار کو کم کیا جا سکے جو تکمیلی علاقے میں پھیلتی ہے۔

جدید مائیکروسکوپ مینوفیکچررز کی طرف سے دستیاب زیادہ تر فیز پلیٹیں ان میں سے ایک ہیں جو شیشے کی پلیٹ پر پتلی ڈائی الیکٹرک اور دھاتی فلموں کے ویکیوم جمع کرکے تیار کی جاتی ہیں یا مائکروسکوپ کے مقصد کی عینک کی سطح پر براہ راست نصب کی جاتی ہیں۔ ڈائی الیکٹرک فلم کا کردار روشنی کو مرحلہ وار کرنا ہے، جبکہ دھاتی فلم غیر متزلزل روشنی کی شدت کو کم کرتی ہے۔ کچھ مینوفیکچررز آپٹیکل سسٹم میں آوارہ روشنی کی چکاچوند اور انعکاس کی مقدار کو کم کرنے کے لیے فلم کے ساتھ مل کر متعدد اینٹی ریفلیکٹیو کوٹنگز کا استعمال کرتے ہیں۔ اگر فیز پلیٹ لینس کی سطح پر نہیں بنتی ہے، تو یہ عام طور پر لگاتار لینز کے درمیان سیمنٹ کی جاتی ہے جو مقصد کے عقبی حصے کے قریب فوکل ہوائی جہاز پر رہتے ہیں۔ ڈائی الیکٹرک، میٹل، اور اینٹی ریفلیکشن کوٹنگز کی موٹائی اور ریفریکٹیو انڈیکس کے ساتھ ساتھ آپٹیکل سیمنٹ کا بھی احتیاط سے انتخاب کیا جاتا ہے تاکہ فیز پلیٹ کے تکمیلی اور کنجوگیٹڈ خطوں کے درمیان مطلوبہ فیز شفٹ پیدا ہو۔ آپٹیکل اصطلاحات میں، ایک فیز پلیٹ جو اردگرد کی روشنی کے مقابلے میں فیز کو تبدیل کر کے روشنی کو 90 ڈگری (مثبت یا منفی یا تو مثبت یا منفی) میں تبدیل کرتی ہے، اس پر نظری راستے کے فرق کے اثر کی وجہ سے کوارٹر ویو پلیٹ کہلاتی ہے۔

مثبت مرحلے کے الٹا کا ایک جائزہ تصویر 1 میں دکھایا گیا ہے۔ مثبت فیز کنٹراسٹ پلیٹ (شکل 1 کی بائیں طرف) شیشے کی پلیٹ میں کٹاؤ کی انگوٹھی کی وجہ سے، 1/4 طول موج کے ساتھ، ارد گرد کی لہر کو آگے بڑھاتی ہے، جو ہائی انڈیکس پلیٹ میں اوپری پاس کی طرف سے کم کیا جائے لہر جسمانی راستہ لیا. نمونے کے ساتھ تعامل کی وجہ سے، جب منحرف نمونہ کی شعاعیں (D) رک جاتی ہیں، تو فیز پلیٹ سے نکلنے والی گھیرنے والی اور منتشر لہروں کے درمیان نظری راستے کا فرق نصف طول موج 1/4 طول موج ہے۔ خالص نتیجہ ارد گرد اور منتشر لہروں کے درمیان ایک 180-ڈگری آپٹیکل پاتھ کا فرق ہے، جس کے نتیجے میں تصویری طیاروں کے درمیان ہائی ریفریکٹیو-انڈیکس کے نمونوں کے لیے تباہ کن مداخلت ہوتی ہے۔ مثبت مرحلے کے مخالف تباہ کن مداخلتی لہر کے لیے طول و عرض کا وکر شکل 1 کے اوپری گراف میں دکھایا گیا ہے۔ نتیجے میں پیدا ہونے والے ذرہ (P) لہر کا طول و عرض ارد گرد (S) لہر سے کم ہے، اس طرح یہ چیز نسبتاً نسبتاً ظاہر ہوتی ہے۔ گہرا پس منظر نیچے، زیگنیما سبز طحالب کی تصویر دائیں طرف دکھائی گئی ہے (ڈی ایل کا لیبل لگا ہوا)۔ 1/4 طول موج کی پیشرفت سے ظاہر ہونے والا ویکٹر، جسے مثبت مرحلے کے برعکس میں گھڑی کی مخالف سمت میں گھومنے والی گرد کی لہر کو 90- ڈگری کے طور پر دکھایا گیا ہے، شکل 1 میں تصویر اور تصویر کے درمیان ظاہر ہوتا ہے۔

متبادل طور پر، مائیکروسکوپ آپٹکس کو بھی من گھڑت کیا جا سکتا ہے کہ وہ ایک منفی مرحلہ مخالف کو پیدا کرے، جیسا کہ شکل 1 کے نچلے حصے میں دکھایا گیا ہے، ایسی صورت میں ارد گرد (S) لہروں میں ایک چوتھائی طول موج کے رشتہ دار کی طرف سے تاخیر ہوتی ہے (بلکہ ترقی یافتہ) ایک منتشر (D) لہر۔ نتیجے کے طور پر، اعلی اضطراری انڈیکس والے نمونے گہرے سرمئی پس منظر کے خلاف روشن دکھائی دیتے ہیں (شکل 1 میں BM کا لیبل لگا ہوا نچلی تصویر دیکھیں)۔ منفی مرحلے کے مخالف میں، معروضی مرحلے کی پلیٹ میں ایک ابھری ہوئی انگوٹھی ہوتی ہے جو مرحلے کو روکتی ہے (مثبت مرحلے کے برعکس مرحلے کے طور پر آگے بڑھنے کے بجائے)، ایک چوتھائی طول موج کو منتشر لہر کے مرحلے کے مقابلے میں گزرتی ہے جیسا کہ زیروتھ آرڈر گھیر لہر۔ چونکہ منتشر لہریں نمونے سے گزرنے کے دوران ایک چوتھائی طول موج کی تاخیر کا شکار ہوتی ہیں، اس لیے اردگرد اور منتشر لہروں کے درمیان نظری راستے کا فرق ختم ہو جاتا ہے اور ہائی-ریفریکٹیو-انڈیکس نمونہ تصویری جہاز میں تعمیری طور پر مداخلت کرتا ہے۔ نوٹ کریں کہ نتیجے میں ذرہ (P) لہر طول و عرض میں منفی مرحلے کے برعکس میں گرد (S) لہر سے زیادہ ہے۔ منفی فیز ریورس بھی دکھایا گیا ہے، جہاں سرکنیویگیشن ویو ویکٹر ویکٹر ڈایاگرام کی 90 ڈگری گھڑی کی سمت سے گزرتا ہے۔