विषय
- टीएल; डीआर (बहुत लंबा; डिडंट रीड)
- आवर्धक लेंस और आवर्धक काँच
- सरल बनाम यौगिक सूक्ष्मदर्शी
- कम्पाउंड लाइट माइक्रोस्कोप
- चेतावनी
- माइक्रोस्कोप के आवर्धन का पता लगाना
- माइक्रोस्कोप और ग्लास से परे
- सूक्ष्मदर्शी का महत्व
वस्तुओं को आवर्धित करने के लिए स्पष्ट सामग्री का उपयोग इतिहास में बहुत पहले से है, लेकिन चश्मे के लिए लेंस का पहला चित्रण लगभग 1350 की तारीख का है। उस चित्रण को पढ़ने के लिए चश्मे को बढ़ाना, 1200 के दशक के अंत में वापस डेटिंग करना। लेंस के इन शुरुआती उपयोगों के बावजूद, बैक्टीरिया, शैवाल और प्रोटोजोआ की सूक्ष्म दुनिया की खोज लगभग 300 वर्षों तक इंतजार करती रही।
टीएल; डीआर (बहुत लंबा; डिडंट रीड)
एक आवर्धक कांच और एक यौगिक प्रकाश माइक्रोस्कोप के बीच एक अंतर यह है कि एक आवर्धक कांच एक लेंस का उपयोग किसी वस्तु को बढ़ाने के लिए करता है जबकि एक यौगिक माइक्रोस्कोप दो या दो से अधिक लेंस का उपयोग करता है। एक और अंतर यह है कि आवर्धक चश्मे का उपयोग अपारदर्शी और पारदर्शी वस्तुओं को देखने के लिए किया जा सकता है, लेकिन एक यौगिक माइक्रोस्कोप के लिए नमूना को पर्याप्त रूप से पतला होना चाहिए या प्रकाश के माध्यम से पर्याप्त पारदर्शी होना चाहिए। इसके अलावा, एक आवर्धक कांच परिवेश प्रकाश का उपयोग करता है, और प्रकाश सूक्ष्मदर्शी वस्तु को रोशन करने के लिए एक प्रकाश स्रोत (दर्पण या एक अंतर्निहित दीपक से) का उपयोग करता है।
आवर्धक लेंस और आवर्धक काँच
सदियों से मैग्नीफाइंग लेंस का उपयोग किया जाता रहा है। आग शुरू करना और दोषपूर्ण दृष्टि को सही करना शुरुआती आवर्धक कांच के उपयोगों और कार्यों के बीच था। लेंस के प्रलेखित उपयोग 13 वीं शताब्दी के अंत में आवर्धक चश्मे और चश्मा के साथ शुरू हुए, जिससे लोगों को पढ़ने में मदद मिल सके, इसलिए विद्वानों के साथ चश्मे का जुड़ाव 1300 के दशक की शुरुआत में हुआ।
आवर्धक चश्मा धारक में लगे उत्तल लेंस का उपयोग करते हैं। उत्तल लेंस मध्य की तुलना में किनारों पर पतले होते हैं। जैसे ही प्रकाश लेंस से होकर गुजरता है, प्रकाश किरणें केंद्र की ओर झुकती हैं। आवर्धक काँच उस वस्तु पर केन्द्रित होता है जब प्रकाश तरंगें सतह पर मिलती हैं।
सरल बनाम यौगिक सूक्ष्मदर्शी
एक साधारण माइक्रोस्कोप एकल लेंस का उपयोग करता है, इसलिए आवर्धक चश्मा सरल सूक्ष्मदर्शी होते हैं। स्टीरियोस्कोपिक या विदारक माइक्रोस्कोप आमतौर पर सरल सूक्ष्मदर्शी भी होते हैं। त्रिविम सूक्ष्मदर्शी दो दूरदर्शी या ऐपिस का उपयोग करते हैं, प्रत्येक आंख के लिए एक, दूरबीन दृष्टि की अनुमति देने के लिए और वस्तु का तीन आयामी दृश्य प्रदान करने के लिए। स्टीरियोस्कोपिक सूक्ष्मदर्शी में अलग-अलग प्रकाश विकल्प भी हो सकते हैं, जिससे ऑब्जेक्ट को ऊपर, नीचे या दोनों से जलाया जा सकता है। मैग्नेफाइंग ग्लास और स्टीरियोस्कोपिक सूक्ष्मदर्शी का उपयोग चट्टानों, कीड़ों या पौधों जैसी अपारदर्शी वस्तुओं पर विवरण देखने के लिए किया जा सकता है।
यौगिक सूक्ष्मदर्शी देखने के लिए वस्तुओं को बढ़ाने के लिए एक पंक्ति में दो या अधिक लेंस का उपयोग करते हैं। सामान्य तौर पर, यौगिक सूक्ष्मदर्शी को यह देखने की आवश्यकता होती है कि देखा जाने वाला नमूना काफी पतला या पारदर्शी होता है जिससे प्रकाश गुजर सकता है। ये सूक्ष्मदर्शी उच्च आवर्धन प्रदान करते हैं, लेकिन दृश्य दो आयामी है।
कम्पाउंड लाइट माइक्रोस्कोप
यौगिक प्रकाश सूक्ष्मदर्शी आमतौर पर शरीर की ट्यूब में संरेखित दो लेंस का उपयोग करते हैं। एक दीपक या दर्पण से प्रकाश एक कंडेनसर, नमूना और दोनों लेंस से गुजरता है। कंडेनसर प्रकाश को केंद्रित करता है और इसमें एक परितारिका हो सकती है जिसका उपयोग नमूना के माध्यम से गुजरने वाले प्रकाश की मात्रा को समायोजित करने के लिए किया जा सकता है। ऐपिस या ओकुलर में आमतौर पर एक लेंस होता है जो ऑब्जेक्ट को 10 गुना बड़ा (10x के रूप में भी लिखा जाता है) देखने के लिए बड़ा करता है। निचले लेंस या उद्देश्य को तीन या चार उद्देश्यों को रखने वाले एक नोकपीस को घुमाकर बदला जा सकता है, जिनमें से प्रत्येक में अलग-अलग आवर्धन के साथ एक लेंस होता है। आमतौर पर उद्देश्य लेंस की ताकत में चार गुना (4x), 10 गुना (10x), 40 गुना (40x) और कभी-कभी, 100 गुना (100x) आवर्धन होता है। कुछ यौगिक प्रकाश सूक्ष्मदर्शी में किनारों के आसपास धुंधला होने के लिए सही करने के लिए अवतल लेंस भी होता है।
चेतावनी
यौगिक प्रकाश सूक्ष्मदर्शी आमतौर पर चमकीले सूक्ष्मदर्शी होते हैं। ये सूक्ष्मदर्शी नमूने के नीचे से कंडेनसर से प्रकाश संचारित करते हैं, जिससे नमूना आसपास के माध्यम की तुलना में गहरा दिखता है। नमूनों की पारदर्शिता कम विपरीत होने के कारण विवरण को देखना मुश्किल बना सकती है। नमूने, इसलिए, अक्सर बेहतर विपरीत के लिए दाग दिए जाते हैं।
डार्कफील्ड माइक्रोस्कोप में एक संशोधित कंडेनसर होता है जो एक कोण से प्रकाश संचारित करता है। एंगल्ड लाइट विवरण देखने के लिए अधिक विपरीत प्रदान करता है। नमूना पृष्ठभूमि की तुलना में हल्का दिखता है। डार्कफील्ड माइक्रोस्कोप लाइव नमूनों के लिए बेहतर टिप्पणियों की अनुमति देते हैं।
चरण-विपरीत सूक्ष्मदर्शी विशेष उद्देश्यों और एक संशोधित कंडेनसर का उपयोग करते हैं ताकि नमूना विवरण आसपास की सामग्री के विपरीत दिखाई दे, तब भी जब नमूना और आसपास की सामग्री वैकल्पिक रूप से समान हो। कंडेनसर और ऑब्जेक्टिव लेंस प्रकाश संचरण और अपवर्तन में थोड़ा अंतर बढ़ाते हैं, इसके विपरीत बढ़ते हैं। ब्राइटफील्ड माइक्रोस्कोप के साथ, नमूना आसपास की सामग्री की तुलना में गहरा दिखाई देता है।
माइक्रोस्कोप के आवर्धन का पता लगाना
हाथ लेंस और माइक्रोस्कोप आवर्धन के बीच का अंतर लेंस की संख्या से आता है। आवर्धक ग्लास या हाथ लेंस के साथ, आवर्धन एकल लेंस तक सीमित है। चूंकि लेंस में लेंस से फोकस बिंदु तक एक फोकल लंबाई होती है, इसलिए आवर्धन निश्चित होता है। 1673 में एंटनी वैन लीउवेनहोक ने 300 गुना (300x) वास्तविक आकार के आवर्धन के साथ एक साधारण माइक्रोस्कोप या हैंड लेंस का उपयोग करके दुनिया को अपने छोटे "पशु-पक्षी" से परिचित कराया। हालांकि लीउवेनहोएक ने द्वि-अवतल लेंस का उपयोग किया था जो छवि के बेहतर रिज़ॉल्यूशन (कम विरूपण) प्रदान करता था, अधिकांश आवर्धक चश्मा एक उत्तल लेंस का उपयोग करते हैं।
यौगिक सूक्ष्मदर्शी में आवर्धन ज्ञात करने के लिए प्रत्येक लेंस के आवर्धन को जानने की आवश्यकता होती है, जिससे छवि गुजरती है। सौभाग्य से, लेंस आमतौर पर चिह्नित होते हैं। सामान्य कक्षा के सूक्ष्मदर्शी में एक ऐपिस होता है जो ऑब्जेक्ट को वास्तविक आकार की तुलना में 10 गुना (10x) बड़ा दिखाने के लिए बढ़ाता है। यौगिक सूक्ष्मदर्शी पर वस्तुनिष्ठ लेंस एक घूमने वाले नोकपीस से जुड़े होते हैं, ताकि दर्शक नोज़पीस को एक अलग लेंस से घुमाकर आवर्धन के स्तर को बदल सकें।
कुल आवर्धन ज्ञात करने के लिए, लेंस के आवर्धन को एक साथ गुणा करें। यदि सबसे कम बिजली के उद्देश्य के माध्यम से किसी वस्तु को देखा जाता है, तो छवि को लेंस द्वारा 4x बढ़ाई जाएगी और भौंह लेंस द्वारा 10x बढ़ाई जाएगी। इसलिए कुल बढ़ाई 4 × 10 = 40 होगी, इसलिए छवि वास्तविक आकार से 40 गुना (40x) बड़ी दिखाई देगी।
माइक्रोस्कोप और ग्लास से परे
कंप्यूटर और डिजिटल इमेजिंग ने वैज्ञानिकों की सूक्ष्म दुनिया को देखने की क्षमता का बहुत विस्तार किया है।
तकनीकी रूप से कन्फोकल माइक्रोस्कोप को एक यौगिक माइक्रोस्कोप कहा जा सकता है क्योंकि इसमें एक से अधिक लेंस होते हैं। लेंस और दर्पण लेज़रों पर ध्यान केंद्रित करते हैं जो नमूने की प्रबुद्ध परतों की छवियों का निर्माण करते हैं। ये चित्र पिनहोल से होकर गुजरते हैं जहाँ वे डिजिटल रूप से कैप्चर किए जाते हैं। इन छवियों को फिर विश्लेषण के लिए संग्रहीत और हेरफेर किया जा सकता है।
स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप (SEM) सोने की परत वाली वस्तुओं को स्कैन करने के लिए इलेक्ट्रॉन रोशनी का उपयोग करते हैं। ये स्कैन वस्तुओं के बाहरी के तीन-आयामी काले और सफेद चित्रों का उत्पादन करते हैं। SEM एक इलेक्ट्रोस्टैटिक लेंस और कई इलेक्ट्रोमैग्नेटिक लेंस का उपयोग करता है।
ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप (टीईएम) एक इलेक्ट्रोस्टैटिक लेंस और कई इलेक्ट्रोमैग्नेटिक लेंस के साथ इलेक्ट्रॉन रोशनी का उपयोग वस्तुओं के माध्यम से पतले स्लाइस के स्कैन को बनाने के लिए भी करता है। निर्मित काले और सफेद चित्र द्वि-आयामी दिखाई देते हैं।
सूक्ष्मदर्शी का महत्व
13 वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में लेंस ने उनके उपयोग के शुरुआती रिकॉर्ड की भविष्यवाणी की। मानव जिज्ञासा ने लगभग मांग की कि लोगों ने बहुत छोटी वस्तुओं की जांच करने के लिए लेंस की क्षमता पर ध्यान दिया। 10 वीं शताब्दी के अरब विद्वान अल-हेज़न ने परिकल्पना की कि प्रकाश सीधी रेखाओं में यात्रा करता है और यह दृष्टि वस्तुओं से और दर्शकों की आँखों में परावर्तित प्रकाश पर निर्भर करती है। अल-हज़ेन ने पानी के क्षेत्रों का उपयोग करके प्रकाश और रंग का अध्ययन किया।
हालांकि, चश्मे (चश्मा) में लेंस की पहली तस्वीर लगभग 1350 की है। पहले यौगिक माइक्रोस्कोप के आविष्कार का श्रेय 1590 के दशक में ज़ाचरियास जेनसेन और उनके पिता हंस को दिया गया था। 1609 के अंत में, गैलीलियो ने अपने ऊपर के आसमान की टिप्पणियों को शुरू करने के लिए कंपाउंड माइक्रोस्कोप को उल्टा कर दिया, जिससे ब्रह्मांड की मानव धारणा स्थायी रूप से बदल गई। रॉबर्ट हूके ने सूक्ष्म संसार का पता लगाने के लिए अपने स्वयं के निर्मित यौगिक प्रकाश माइक्रोस्कोप का उपयोग किया, पैटर्न का नाम उन्होंने कॉर्क स्लाइस "कोशिकाओं" में देखा और "माइक्रोग्रैफिया" (1665) में अपनी कई टिप्पणियों को प्रकाशित किया। हूक और लीउवेनहोक के अध्ययन ने अंततः रोगाणु सिद्धांत और आधुनिक चिकित्सा का नेतृत्व किया।