میٹالوگرافک مائکروسکوپ کے امیجنگ اصول
1. روشن میدان، تاریک میدان
برائٹ فیلڈ ایک خوردبین کے نیچے نمونوں کا مشاہدہ کرنے کا سب سے بنیادی طریقہ ہے، جو خوردبین کے منظر کے میدان میں ایک روشن پس منظر پیش کرتا ہے۔ بنیادی اصول یہ ہے کہ جب روشنی کا منبع عمودی یا تقریباً عمودی ہوتا ہے اور معروضی لینس کے ذریعے نمونے کی سطح کو روشن کرتا ہے، تو یہ تصویر بنانے کے لیے نمونے کی سطح کے ذریعے معروضی لینس پر واپس منعکس ہوتا ہے۔
تاریک فیلڈ الیومینیشن طریقہ اور روشن فیلڈ الیومینیشن طریقہ کے درمیان فرق یہ ہے کہ مائکروسکوپ فیلڈ ایریا میں گہرا پس منظر ظاہر ہوتا ہے۔ روشن میدان کی روشنی کا طریقہ عمودی یا کھڑے واقعات ہے، جب کہ تاریک فیلڈ کی روشنی کا طریقہ مقصدی عینک کے باہر ارد گرد کی ترچھی روشنی کے ذریعے ہے۔ نمونہ شعاع ریزی کی روشنی کو بکھرے گا یا منعکس کرے گا، اور نمونے سے بکھری یا منعکس ہونے والی روشنی نمونے کی تصویر بنانے کے لیے معروضی لینس میں داخل ہوتی ہے۔ ڈارک فیلڈ کا مشاہدہ واضح طور پر بے رنگ، چھوٹے کرسٹل یا ہلکے رنگ کے چھوٹے ریشوں کا مشاہدہ کر سکتا ہے جن کا روشن میدان میں مشاہدہ کرنا مشکل ہے۔
2. پولرائزڈ روشنی، مداخلت
روشنی ایک برقی مقناطیسی لہر ہے، اور برقی مقناطیسی لہر ایک ٹرانسورس لہر ہے۔ صرف ٹرانسورس لہروں میں پولرائزیشن ہوتی ہے۔ اس کی تعریف روشنی کے طور پر کی جاتی ہے جس کا برقی ویکٹر پھیلاؤ کی سمت کے لحاظ سے ایک مقررہ انداز میں ہلتا ہے۔
تجرباتی آلات کی مدد سے روشنی کے پولرائزیشن رجحان کا پتہ لگایا جا سکتا ہے۔ دو ایک جیسے پولرائزر A اور B لیں، اور قدرتی روشنی کو پہلے پولرائزر A سے گزریں۔ اس وقت، قدرتی روشنی بھی پولرائزڈ لائٹ بن جاتی ہے، لیکن چونکہ انسانی آنکھ اس میں فرق نہیں کر سکتی، اس لیے دوسرے پولرائزر B کی ضرورت ہے۔ پولرائزر A کو درست کریں اور پولرائزر B کو اسی افقی جہاز پر رکھیں جس طرح A. گھمائیں پولرائزر B۔ آپ دیکھ سکتے ہیں کہ منتقل ہونے والی روشنی کی شدت وقتاً فوقتاً تبدیل ہوتی ہے جیسے B گھومتا ہے۔ روشنی کی شدت ہر 90 ڈگری گردش کے لیے آہستہ آہستہ زیادہ سے زیادہ سے زیادہ تک بڑھ جائے گی۔ یہ اندھیرے میں کمزور ہو جاتا ہے، اور پھر 90 ڈگری گھومتا ہے اور روشنی کی شدت آہستہ آہستہ تاریک سے روشن ترین تک بڑھ جاتی ہے۔ لہذا، پولرائزر A کو پولرائزر کہا جاتا ہے، اور پولرائزر B کو تجزیہ کار کہا جاتا ہے۔
مداخلت ایک ایسا رجحان ہے جس میں تعامل کے زون میں مربوط لہروں (روشنی) کے دو کالموں کے سپرپوزیشن سے روشنی کی شدت کو مضبوط یا کمزور کیا جاتا ہے۔ روشنی مداخلت بنیادی طور پر ڈبل سلٹ مداخلت اور پتلی فلم مداخلت میں تقسیم کیا جاتا ہے. ڈبل سلٹ مداخلت کا مطلب ہے کہ روشنی کے دو آزاد ذرائع سے خارج ہونے والی روشنی مربوط روشنی نہیں ہے۔ ڈبل سلٹ مداخلت کرنے والا آلہ روشنی کی ایک شہتیر کو ڈبل سلٹ سے گزرتا ہے اور مربوط روشنی کے دو شہتیر بن جاتا ہے، جو روشنی کی سکرین پر بات چیت کرتے ہوئے مستحکم مداخلت کے کنارے بناتے ہیں۔ ڈبل سلٹ مداخلت کے تجربے میں، جب لائٹ اسکرین پر ایک خاص نقطہ اور ڈبل سلٹ کے درمیان فاصلہ کا فرق نصف طول موج کی یکساں تعداد ہے، تو اس مقام پر روشن دھاریاں نمودار ہوں گی۔ جب روشنی کی سکرین پر ایک خاص نقطہ اور ڈبل سلٹ کے درمیان فاصلے کا فرق نصف طول موج کی طاق تعداد ہے، اس مقام پر ظاہر ہونے والی سیاہ پٹیاں ینگ کی ڈبل سلٹ مداخلت ہیں۔ پتلی فلم کی مداخلت ایک ایسا رجحان ہے جس میں فلم کی دو سطحوں سے روشنی کے شہتیر کے منعکس ہونے کے بعد منعکس روشنی کے دو شہتیر بنتے ہیں۔ اس رجحان کو پتلی فلم کی مداخلت کہا جاتا ہے۔ پتلی فلم کی مداخلت میں، سامنے اور پیچھے کی سطحوں سے منعکس ہونے والی روشنی کے راستے کا فرق فلم کی موٹائی سے طے ہوتا ہے، اس لیے پتلی فلم کی مداخلت میں وہی روشن کنارے (سیاہ کنارے) ظاہر ہونا چاہیے جہاں فلم کی موٹائی برابر ہو۔ چونکہ روشنی کی لہروں کی طول موج بہت کم ہوتی ہے، جب پتلی فلمیں مداخلت کرتی ہیں، تو ڈائی الیکٹرک فلم اتنی پتلی ہونی چاہیے کہ وہ مداخلت کے کنارے کو دیکھ سکے۔
3. تفریق مداخلت کنٹراسٹ DIC
میٹالوگرافک مائکروسکوپ ڈی آئی سی پولرائزڈ لائٹ کا اصول استعمال کرتا ہے۔ ٹرانسمیشن ڈی آئی سی مائکروسکوپ میں بنیادی طور پر چار خصوصی نظری اجزاء ہوتے ہیں: پولرائزر، ڈی آئی سی پرزم I، ڈی آئی سی پرزم II اور تجزیہ کار۔ پولرائزر روشنی کو لکیری طور پر پولرائز کرنے کے لیے کنڈینسنگ سسٹم کے سامنے براہ راست نصب کیا جاتا ہے۔ کنڈینسر میں ڈی آئی سی پرزم نصب ہے۔ یہ پرزم مختلف پولرائزیشن سمتوں کے ساتھ روشنی کے شہتیر کو گل کر روشنی کے دو شہتیروں (x اور y) میں بدل سکتا ہے، اور دونوں شہتیر ایک چھوٹا زاویہ بناتے ہیں۔ کنڈینسر روشنی کے دو شہتیروں کو مائکروسکوپ کے نظری محور کے متوازی سیدھ میں کرتا ہے۔ ابتدائی طور پر، روشنی کے دو شہتیروں کا ایک ہی مرحلہ ہوتا ہے۔ نمونے کے ملحقہ علاقوں سے گزرنے کے بعد، روشنی کے دو شہتیروں کے درمیان نظری راستے کا فرق نمونہ کی مختلف موٹائی اور اضطراری انڈیکس کی وجہ سے ہوتا ہے۔ ایک DIC prism II معروضی لینس کے پچھلے فوکل پلین پر نصب کیا گیا ہے، جو دو روشنی کی لہروں کو یکجا کرتا ہے۔ اس وقت، روشنی کے دو شعاعوں کے پولرائزیشن طیارے (x اور y) اب بھی موجود ہیں۔ آخر میں بیم پہلے پولرائزنگ ڈیوائس، تجزیہ کار سے گزرتا ہے۔ اس سے پہلے کہ بیم آئی پیس میں ڈی آئی سی امیج بنائے، تجزیہ کار پولرائزر کے دائیں زاویوں پر مبنی ہوتا ہے۔ تجزیہ کار ایک ہی پولرائزیشن ہوائی جہاز کے ساتھ دو سیدھا روشنی کی لہروں کو دو بیموں میں جوڑتا ہے، جس کی وجہ سے وہ مداخلت کرتے ہیں۔ x اور y لہروں کے درمیان نظری راستے کا فرق اس بات کا تعین کرتا ہے کہ کتنی روشنی منتقل ہوتی ہے۔ جب آپٹیکل پاتھ کا فرق 0 ہوتا ہے، کوئی روشنی تجزیہ کار سے نہیں گزرتی ہے۔ جب نظری راستے کا فرق نصف طول موج کے برابر ہوتا ہے، تو روشنی جو گزرتی ہے وہ زیادہ سے زیادہ قدر تک پہنچ جاتی ہے۔ لہٰذا سرمئی پس منظر پر، نمونہ کی ساخت روشنی اور اندھیرے میں فرق ظاہر کرتی ہے۔ تصویر کے بہترین کنٹراسٹ کو حاصل کرنے کے لیے، آپٹیکل پاتھ فرق کو DIC prism II کے طول بلد ٹھیک ایڈجسٹمنٹ کو ایڈجسٹ کرکے تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ نظری راستے کا فرق تصویر کی چمک کو تبدیل کر سکتا ہے۔ DIC Prism II کو ایڈجسٹ کرنے سے نمونے کی عمدہ ساخت مثبت یا منفی پروجیکشن امیج دکھا سکتی ہے، عام طور پر ایک سائیڈ روشن اور دوسری طرف گہرا ہوتا ہے، جو نمونے کا مصنوعی سہ جہتی احساس پیدا کرتا ہے۔
