خوردبین کی قرارداد کو بہتر بنانے کے طریقے
خوردبین ایک اہم پتہ لگانے والے آلات میں سے ایک ہے، اور ریزولوشن خوردبین کی کارکردگی کا فیصلہ کرنے کے لیے ایک اہم اشاریہ ہے۔ ریزولوشن سے مراد دو نقطوں یا دو لائنوں کے درمیان چھوٹے فاصلے کو واضح طور پر فرق کرنے کے قابل ہونا ہے۔ انسانی آنکھ بذات خود ایک خوردبین ہے۔ معیاری روشنی کے حالات میں، ظاہری 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 چیز یا 1/10 ملی میٹر سے زیادہ قریب کی دو چھوٹی چیزوں کے درمیان فاصلے کو نہیں پہچان سکتی۔ لہذا، ایک سادہ میکرو میگنفائنگ گلاس سے خوردبینی مشاہدے کے لیے ایک نظری خوردبین تک، اور پھر ایک الیکٹران خوردبین نمودار ہوئی۔ مائکروسکوپ ریزولوشن کی تعریف سے مراد دو چھوٹے پوائنٹس کے درمیان چھوٹا فاصلہ ہے جسے نمونہ پر واضح طور پر پہچانا جا سکتا ہے۔ حساب کا فارمولا ہے: d=0.61λ/na۔
کہاں: 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، خوردبین کی ریزولیوشن واقعہ روشنی کے منبع کی طول موج اور مماثل آبجیکٹیو لینس کے عددی یپرچر پر منحصر ہے۔ لہذا، نظری خوردبین کو بہتر بنانے کے طریقے درج ذیل ہیں:
1. روشنی کے منبع کی طول موج کو کم کریں۔
مرئی روشنی کی چھوٹی طول موج 390nm ہے۔ اگر اس طول موج والی بالائے بنفشی روشنی کو روشنی کے ذریعہ 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 شیشے کے مواد 340nm سے کم طول موج کے ساتھ روشنی کی ایک بڑی مقدار کو جذب کریں گے، اس لیے الٹرا وائلٹ روشنی بڑی مقدار میں کشیدگی کے بعد واضح اور روشن تصویر نہیں بنا سکتی۔ لہذا، مہنگے مواد جیسے شی ینگ (جو 200nm تک الٹرا وائلٹ روشنی منتقل کر سکتے ہیں) اور فلور اسپار (جو 185nm تک الٹرا وائلٹ روشنی منتقل کر سکتے ہیں) کو استعمال کرنا ہوگا، اور الٹرا وائلٹ مائکروسکوپ کو ننگی آنکھوں سے نہیں دیکھا جا سکتا، یہاں تک کہ مشاہدہ شدہ نمونوں کی طرف سے محدود، علاوہ مہنگی قیمت، 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)
جہاں n مقصدی لینس اور نمونہ کے درمیان میڈیم کا ریفریکٹیو انڈیکس ہے؛ U مقصدی لینس کا نصف یپرچر زاویہ ہے۔ لہذا، یہ ایک عام طریقہ ہے کہ آپٹیکل مائکروسکوپ کے ریزولوشن کو ایک بڑے یپرچر اینگل کو اپنا کر یا آپٹیکل ڈیزائن میں ریفریکٹیو انڈیکس کو بڑھا کر بہتر بنایا جائے۔ عام طور پر، کم طاقت والے آبجیکٹیو لینس کا میڈیم، جیسے کہ 10X سے نیچے، 1 کے ریفریکٹیو انڈیکس کے ساتھ ہوا ہے، یعنی خشک آبجیکٹیو لینس؛ وسرجن میڈیم ڈسٹل واٹر ہے جس کا ریفریکٹیو انڈیکس 1.33 ہے۔ تیل میں ڈوبی آبجیکٹیو لینس کا میڈیم خوشبودار ٹار یا دیگر شفاف تیل ہے، اور اس کا ریفریکٹیو انڈیکس عام طور پر 1.52 کے قریب ہوتا ہے، جو لینس اور سلائیڈ کے ریفریکٹیو انڈیکس کے قریب ہوتا ہے، جیسے کہ اولمپس کا 100X آئل مرر۔ آبجیکٹیو لینس اور آئل انسرشن آبجیکٹیو لینس میں نہ صرف اعلی میگنیفیکیشن ہوتی ہے بلکہ ہائی ریفریکٹیو انڈیکس والے میڈیم کی وجہ سے آبجیکٹیو لینس کی ریزولوشن بھی بہتر ہوتی ہے۔
