ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप की संरचना और मुख्य भाग। एक ऑप्टिकल प्रणाली के रूप में माइक्रोस्कोप एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का उद्देश्य

जैसा कि आप जानते हैं, एक व्यक्ति अपने आस-पास की दुनिया के बारे में अधिकांश जानकारी दृष्टि के माध्यम से प्राप्त करता है। मानव आँख एक जटिल एवं उत्तम उपकरण है। प्रकृति द्वारा निर्मित यह उपकरण प्रकाश-विद्युत चुम्बकीय विकिरण के साथ काम करता है, जिसकी तरंग दैर्ध्य सीमा 400 से 760 नैनोमीटर के बीच होती है। व्यक्ति को जो रंग दिखाई देता है वह बैंगनी से लाल में बदल जाता है।

दृश्य प्रकाश के अनुरूप विद्युत चुम्बकीय तरंगें आंख में परमाणुओं और अणुओं के इलेक्ट्रॉनिक आवरणों के साथ परस्पर क्रिया करती हैं। इस अंतःक्रिया का परिणाम इन कोशों में इलेक्ट्रॉनों की स्थिति पर निर्भर करता है। प्रकाश को अवशोषित, परावर्तित या बिखेरा जा सकता है। वास्तव में प्रकाश के साथ क्या हुआ, यह उन परमाणुओं और अणुओं के बारे में बहुत कुछ बता सकता है जिनके साथ उसने संपर्क किया। परमाणुओं और अणुओं के आकार की सीमा 0.1 से दसियों नैनोमीटर तक होती है। यह प्रकाश की तरंगदैर्घ्य से कई गुना कम है। हालाँकि, ठीक इसी आकार की वस्तुएं - आइए उन्हें नैनोऑब्जेक्ट कहें - देखना बहुत महत्वपूर्ण है। इसके लिए क्या करना होगा? आइए सबसे पहले चर्चा करें कि मानव आँख क्या देख सकती है।

आमतौर पर, जब किसी विशेष ऑप्टिकल डिवाइस के रिज़ॉल्यूशन के बारे में बात की जाती है, तो वे दो अवधारणाओं के साथ काम करते हैं। एक कोणीय विभेदन और दूसरा रैखिक विभेदन। ये अवधारणाएँ परस्पर संबंधित हैं। उदाहरण के लिए, मानव आँख के लिए, कोणीय विभेदन लगभग 1 चाप मिनट है। इस मामले में, आंख अपने से 25-30 सेमी दूर स्थित दो बिंदु वस्तुओं को तभी अलग कर सकती है जब इन वस्तुओं के बीच की दूरी 0.075 मिमी से अधिक हो। यह पारंपरिक कंप्यूटर स्कैनर के रिज़ॉल्यूशन से काफी तुलनीय है। वास्तव में, 600 डीपीआई रिज़ॉल्यूशन का मतलब है कि स्कैनर 0.042 मिमी के करीब बिंदुओं को अलग कर सकता है।

एक-दूसरे से और भी कम दूरी पर स्थित वस्तुओं को अलग करने में सक्षम होने के लिए, एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का आविष्कार किया गया - एक उपकरण जो आंख के रिज़ॉल्यूशन को बढ़ाता है। ये उपकरण अलग दिखते हैं (जैसा कि चित्र 1 से देखा जा सकता है), लेकिन उनका संचालन सिद्धांत एक ही है। ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप ने रिज़ॉल्यूशन सीमा को एक माइक्रोन के अंश तक बढ़ाना संभव बना दिया। 100 साल पहले ही, ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी ने माइक्रोन आकार की वस्तुओं का अध्ययन करना संभव बना दिया था। हालाँकि, साथ ही यह स्पष्ट हो गया कि केवल लेंसों की संख्या बढ़ाकर और उनकी गुणवत्ता में सुधार करके रिज़ॉल्यूशन में और वृद्धि हासिल करना असंभव है। एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का रिज़ॉल्यूशन स्वयं प्रकाश के गुणों, अर्थात् इसकी तरंग प्रकृति द्वारा सीमित होता है।

पिछली शताब्दी से पहले के अंत में, यह स्थापित किया गया था कि एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का रिज़ॉल्यूशन है। इस सूत्र में, λ प्रकाश की तरंग दैर्ध्य है, और एनपाप यू- माइक्रोस्कोप लेंस का संख्यात्मक एपर्चर, जो माइक्रोस्कोप और उस पदार्थ दोनों की विशेषता बताता है जो अध्ययन की वस्तु और उसके निकटतम माइक्रोस्कोप लेंस के बीच स्थित है। दरअसल, संख्यात्मक एपर्चर की अभिव्यक्ति में अपवर्तक सूचकांक शामिल है एनवस्तु और लेंस के बीच का वातावरण और कोण यूलेंस के ऑप्टिकल अक्ष और सबसे बाहरी किरणों के बीच जो वस्तु से बाहर निकलती हैं और उस लेंस में प्रवेश कर सकती हैं। निर्वात का अपवर्तनांक इकाई के बराबर होता है। हवा के लिए यह सूचक एकता के बहुत करीब है, पानी के लिए यह 1.33303 है, और अधिकतम रिज़ॉल्यूशन प्राप्त करने के लिए माइक्रोस्कोपी में उपयोग किए जाने वाले विशेष तरल पदार्थों के लिए, एन 1.78 तक पहुँचता है। कोण कोई भी हो यू, मूल्य पाप यूएक से अधिक नहीं हो सकते. इस प्रकार, एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का रिज़ॉल्यूशन प्रकाश की तरंग दैर्ध्य के एक अंश से अधिक नहीं होता है।

रिज़ॉल्यूशन को आम तौर पर तरंग दैर्ध्य का आधा माना जाता है।

किसी वस्तु की तीव्रता, विभेदन और आवर्धन अलग-अलग चीजें हैं। आप इसे ऐसा बना सकते हैं कि एक दूसरे से 10 एनएम की दूरी पर स्थित वस्तुओं की छवियों के केंद्रों के बीच की दूरी 1 मिमी होगी। यह 100,000 गुना की वृद्धि के अनुरूप होगा। हालाँकि, यह अंतर करना संभव नहीं होगा कि यह एक वस्तु है या दो। तथ्य यह है कि जिन वस्तुओं के आयाम प्रकाश की तरंग दैर्ध्य की तुलना में बहुत छोटे हैं, उनकी छवियां वस्तुओं के आकार से स्वतंत्र, समान आकार और आकार की होंगी। ऐसी वस्तुओं को बिंदु वस्तुएँ कहा जाता है - उनके आकार की उपेक्षा की जा सकती है। यदि ऐसी कोई बिंदु वस्तु चमकती है, तो एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप इसे प्रकाश और अंधेरे छल्ले से घिरे एक प्रकाश वृत्त के रूप में चित्रित करेगा। हम आगे, सरलता के लिए, प्रकाश स्रोतों पर विचार करेंगे। ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का उपयोग करके प्राप्त बिंदु प्रकाश स्रोत की एक विशिष्ट छवि चित्र 2 में दिखाई गई है। प्रकाश के छल्ले की तीव्रता वृत्त की तुलना में बहुत कम है और छवि के केंद्र से दूरी के साथ घटती जाती है। अधिकतर, केवल पहला प्रकाश वलय ही दिखाई देता है। प्रथम अँधेरे वलय का व्यास है। वह फ़ंक्शन जो इस तीव्रता वितरण का वर्णन करता है उसे बिंदु प्रसार फ़ंक्शन कहा जाता है। यह फ़ंक्शन इस बात पर निर्भर नहीं करता है कि आवर्धन क्या है। कई बिंदु वस्तुओं की छवि बिल्कुल वृत्त और वलय होगी, जैसा कि चित्र 3 से देखा जा सकता है। परिणामी छवि को बड़ा किया जा सकता है, हालांकि, यदि दो पड़ोसी बिंदु वस्तुओं की छवियां विलीन हो जाती हैं, तो वे विलय करना जारी रखेंगी। इस तरह के आवर्धन को अक्सर बेकार कहा जाता है - बड़ी छवियां बस धुंधली होंगी। बेकार आवर्धन का एक उदाहरण चित्र 4 में दिखाया गया है। सूत्र को अक्सर विवर्तन सीमा कहा जाता है, और यह इतना प्रसिद्ध है कि इसे इस सूत्र के लेखक, जर्मन ऑप्टिकल भौतिक विज्ञानी अर्न्स्ट अब्बे के स्मारक पर उकेरा गया था।

बेशक, समय के साथ, ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप विभिन्न प्रकार के उपकरणों से लैस होने लगे जिससे छवियों को संग्रहीत करना संभव हो गया। मानव आंख को पहले फिल्म कैमरों और फिल्मों द्वारा पूरक किया गया, और फिर डिजिटल उपकरणों पर आधारित कैमरों द्वारा जो उन पर पड़ने वाले प्रकाश को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करते हैं। इनमें से सबसे आम डिवाइस सीसीडी मैट्रिसेस हैं (सीसीडी का मतलब चार्ज-युग्मित डिवाइस है)। डिजिटल कैमरों में पिक्सेल की संख्या लगातार बढ़ रही है, लेकिन यह अकेले ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के रिज़ॉल्यूशन में सुधार नहीं कर सकता है।

पच्चीस साल पहले भी ऐसा लगता था कि विवर्तन सीमा अप्राप्य है और उन वस्तुओं का अध्ययन करने के लिए जिनके आयाम प्रकाश की तरंग दैर्ध्य से कई गुना छोटे हैं, प्रकाश को छोड़ना आवश्यक था। यह बिल्कुल वही रास्ता है जो इलेक्ट्रॉन और एक्स-रे माइक्रोस्कोप के रचनाकारों ने अपनाया था। ऐसे सूक्ष्मदर्शी के असंख्य फायदों के बावजूद, नैनोऑब्जेक्ट्स को देखने के लिए प्रकाश का उपयोग करने की समस्या बनी रही। इसके कई कारण थे: वस्तुओं के साथ काम करने की सुविधा और आसानी, एक छवि प्राप्त करने के लिए आवश्यक कम समय, नमूनों को रंगने की ज्ञात विधियाँ, और भी बहुत कुछ। अंततः, वर्षों की कड़ी मेहनत के बाद, ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का उपयोग करके नैनोस्केल वस्तुओं को देखना संभव हो गया। इस दिशा में सबसे अधिक प्रगति प्रतिदीप्ति माइक्रोस्कोपी के क्षेत्र में हुई है। बेशक, किसी ने भी विवर्तन सीमा को रद्द नहीं किया है, लेकिन वे इसके आसपास पहुंचने में कामयाब रहे। वर्तमान में, विभिन्न ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप हैं जो उन वस्तुओं की जांच करना संभव बनाते हैं जिनके आयाम उस प्रकाश की तरंग दैर्ध्य से बहुत छोटे होते हैं जो इन वस्तुओं की छवियां बनाता है। ये सभी उपकरण एक समान सिद्धांत साझा करते हैं। आइए समझाने की कोशिश करें कि यह कौन सा है।

विभेदन की विवर्तन सीमा के बारे में जो पहले ही कहा जा चुका है, उससे यह स्पष्ट है कि किसी बिंदु स्रोत को देखना उतना कठिन नहीं है। यदि यह स्रोत पर्याप्त तीव्रता का है, तो इसकी छवि स्पष्ट रूप से दिखाई देगी। इस छवि का आकार और आकार, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, ऑप्टिकल सिस्टम के गुणों द्वारा निर्धारित किया जाएगा। साथ ही, ऑप्टिकल सिस्टम के गुणों को जानकर और यह सुनिश्चित करके कि वस्तु एक बिंदु वस्तु है, आप यह निर्धारित कर सकते हैं कि वस्तु कहाँ स्थित है। ऐसी वस्तु के निर्देशांक निर्धारित करने की सटीकता काफी अधिक होती है। इसे चित्र 5 द्वारा चित्रित किया जा सकता है। किसी बिंदु वस्तु के निर्देशांक अधिक सटीक रूप से निर्धारित किए जा सकते हैं, जितनी अधिक तीव्रता से वह चमकती है। पिछली शताब्दी के 80 के दशक में, एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का उपयोग करके, वे 10-20 नैनोमीटर की सटीकता के साथ व्यक्तिगत चमकदार अणुओं की स्थिति निर्धारित करने में सक्षम थे। किसी बिंदु स्रोत के निर्देशांक के ऐसे सटीक निर्धारण के लिए एक आवश्यक शर्त उसका अकेलापन है। निकटतम अन्य बिंदु स्रोत इतना दूर होना चाहिए कि शोधकर्ता को निश्चित रूप से पता चल जाए कि संसाधित की जा रही छवि एक स्रोत से मेल खाती है। साफ़ है कि ये दूरी है एलशर्त पूरी करनी होगी. इस मामले में, छवि विश्लेषण स्रोत की स्थिति पर बहुत सटीक डेटा प्रदान कर सकता है।

अधिकांश वस्तुएं जिनके आयाम ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के रिज़ॉल्यूशन से बहुत छोटे हैं, उन्हें बिंदु स्रोतों के एक सेट के रूप में दर्शाया जा सकता है। ऐसे सेट में प्रकाश स्रोत एक दूसरे से बहुत कम दूरी पर स्थित होते हैं। यदि ये स्रोत एक साथ चमकेंगे तो ये वास्तव में कहां स्थित हैं, इसके बारे में कुछ भी कहना असंभव होगा। हालाँकि, यदि आप इन स्रोतों को बारी-बारी से चमका सकते हैं, तो उनमें से प्रत्येक की स्थिति उच्च सटीकता के साथ निर्धारित की जा सकती है। यदि यह सटीकता स्रोतों के बीच की दूरी से अधिक है, तो, उनमें से प्रत्येक की स्थिति का ज्ञान होने पर, कोई यह पता लगा सकता है कि उनकी सापेक्ष स्थिति क्या है। इसका मतलब है कि वस्तु के आकार और आकार के बारे में जानकारी प्राप्त की गई है, जिसे बिंदु स्रोतों के एक सेट के रूप में प्रस्तुत किया गया है। दूसरे शब्दों में, इस मामले में, आप एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप से किसी वस्तु की जांच कर सकते हैं जिसका आयाम विवर्तन सीमा से छोटा है!

इस प्रकार, मुख्य बिंदु एक नैनोऑब्जेक्ट के विभिन्न भागों के बारे में एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से जानकारी प्राप्त करना है। ऐसा करने के तरीकों के तीन मुख्य समूह हैं।

तरीकों का पहला समूह जानबूझकर अध्ययन के तहत वस्तु के एक या दूसरे हिस्से को चमकाता है। इन विधियों में सबसे प्रसिद्ध नियर-फील्ड स्कैनिंग ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी है। आइए इस पर करीब से नज़र डालें।

यदि आप ध्यान से उन स्थितियों का अध्ययन करते हैं जो विवर्तन सीमा की बात आती है, तो आप पाएंगे कि वस्तुओं से लेंस तक की दूरी प्रकाश की तरंग दैर्ध्य से काफी अधिक है। इस तरंग दैर्ध्य के बराबर और उससे छोटी दूरी पर, तस्वीर अलग होती है। प्रकाश तरंग के विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र में पकड़ी गई किसी भी वस्तु के पास एक वैकल्पिक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र होता है, जिसके परिवर्तन की आवृत्ति प्रकाश तरंग में क्षेत्र के परिवर्तन की आवृत्ति के समान होती है। प्रकाश तरंग के विपरीत, यह क्षेत्र नैनोऑब्जेक्ट से दूर जाते ही तेजी से क्षय हो जाता है। वह दूरी जिस पर तीव्रता कम हो जाती है, उदा. इसमय, वस्तु के आकार के बराबर। इस प्रकार, ऑप्टिकल आवृत्ति का विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र अंतरिक्ष के एक आयतन में केंद्रित होता है, जिसका आकार प्रकाश की तरंग दैर्ध्य से बहुत छोटा होता है। इस क्षेत्र में गिरने वाला कोई भी नैनोऑब्जेक्ट किसी न किसी तरह से संकेंद्रित क्षेत्र के साथ संपर्क करेगा। यदि जिस वस्तु की सहायता से इस क्षेत्र की सघनता की जाती है, उसे अध्ययन किए जा रहे नैनोऑब्जेक्ट के साथ किसी भी प्रक्षेपवक्र के साथ क्रमिक रूप से स्थानांतरित किया जाता है और इस प्रणाली द्वारा उत्सर्जित प्रकाश को रिकॉर्ड किया जाता है, तो इस प्रक्षेपवक्र पर स्थित अलग-अलग बिंदुओं से एक छवि का निर्माण किया जा सकता है। बेशक, प्रत्येक बिंदु पर छवि चित्र 2 में दिखाए अनुसार दिखेगी, लेकिन रिज़ॉल्यूशन इस बात से निर्धारित होगा कि क्षेत्र कितना केंद्रित था। और यह, बदले में, उस वस्तु के आकार से निर्धारित होता है जिसकी सहायता से यह क्षेत्र केंद्रित होता है।

इस तरह से क्षेत्र को केंद्रित करने का सबसे आम तरीका धातु स्क्रीन में एक बहुत छोटा छेद बनाना है। आमतौर पर, यह छेद धातु की एक पतली फिल्म से लेपित एक नुकीले प्रकाश गाइड के अंत में स्थित होता है (प्रकाश गाइड को अक्सर ऑप्टिकल फाइबर कहा जाता है और लंबी दूरी पर डेटा संचारित करने के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है)। अब 30 से 100 एनएम व्यास वाले छेद बनाना संभव है। संकल्प आकार में समान है. इस सिद्धांत पर काम करने वाले उपकरणों को नियर-फील्ड स्कैनिंग ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप कहा जाता है। वे 25 साल पहले दिखाई दिए थे.

विधियों के दूसरे समूह का सार इस प्रकार है। पड़ोसी नैनोऑब्जेक्ट्स को बारी-बारी से चमकाने के बजाय, आप विभिन्न रंगों में चमकने वाली वस्तुओं का उपयोग कर सकते हैं। इस मामले में, प्रकाश फिल्टर की मदद से जो एक या दूसरे रंग का प्रकाश संचारित करते हैं, आप प्रत्येक वस्तु की स्थिति निर्धारित कर सकते हैं, और फिर एक एकल चित्र बना सकते हैं। यह चित्र 5 में दिखाए गए के समान है, केवल तीन छवियों के लिए रंग अलग-अलग होंगे।

विधियों का अंतिम समूह जो विवर्तन सीमा को पार करना और नैनोऑब्जेक्ट्स की जांच करना संभव बनाता है, वह स्वयं चमकदार वस्तुओं के गुणों का उपयोग करता है। ऐसे स्रोत हैं जिन्हें विशेष रूप से चयनित प्रकाश का उपयोग करके "चालू" और "बंद" किया जा सकता है। ऐसे स्विचिंग सांख्यिकीय रूप से होते हैं। दूसरे शब्दों में, यदि कई स्विच करने योग्य नैनोऑब्जेक्ट हैं, तो प्रकाश की तरंग दैर्ध्य और इसकी तीव्रता का चयन करके, आप इन ऑब्जेक्टों के केवल एक हिस्से को "बंद" करने के लिए बाध्य कर सकते हैं। शेष वस्तुएं चमकती रहेंगी और उनसे एक छवि प्राप्त की जा सकती है। इसके बाद, आपको सभी स्रोतों को "चालू" करना होगा और उनमें से कुछ को फिर से "बंद" करना होगा। स्रोतों का सेट जो "चालू" रहता है, वह उस सेट से भिन्न होगा जो पहली बार "चालू" रहा था। इस प्रक्रिया को कई बार दोहराकर, आप छवियों का एक बड़ा सेट प्राप्त कर सकते हैं जो एक दूसरे से भिन्न हैं। ऐसे सेट का विश्लेषण करके, विवर्तन सीमा से काफी ऊपर, बहुत अधिक सटीकता के साथ सभी स्रोतों के एक बड़े हिस्से का पता लगाना संभव है। इस तरह से प्राप्त सुपर-रिज़ॉल्यूशन का एक उदाहरण चित्र 6 में दिखाया गया है।

सुपर-रिज़ॉल्यूशन ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी वर्तमान में तेजी से विकसित हो रही है। यह मान लेना सुरक्षित है कि यह क्षेत्र आने वाले वर्षों में शोधकर्ताओं की बढ़ती संख्या को आकर्षित करेगा, और हमें उम्मीद है कि इस लेख के पाठक उनमें से होंगे।

व्याख्यान संख्या 7

सतह प्रतिपादन विधियाँ

ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी

मानव आँख, जो हमें अपने आस-पास की दुनिया को देखने और उसका अध्ययन करने की अनुमति देती है, एक काफी सरल ऑप्टिकल प्रणाली है, जिसका मुख्य तत्व लेंस है, जो वास्तव में एक तरल क्रिस्टलीय पदार्थ से बना लेंस है। ऐसी ऑप्टिकल प्रणाली का उपयोग करके देखी जा सकने वाली सबसे छोटी वस्तुएँ लगभग 0.1 मिमी आकार की होती हैं, और छोटी वस्तुओं को देखने और उनका अध्ययन करने के लिए पहले चश्मे या आवर्धक चश्मे का उपयोग किया जाता था, और फिर ऑप्टिकल लेंस से बनी जटिल संरचनाओं का उपयोग किया जाता था, जिन्हें ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप कहा जाता था।

माइक्रोस्कोप (ग्रीक मिक्रोस से - छोटा और स्कोपियो - देखो) - नग्न आंखों के लिए अदृश्य वस्तुओं (या उनकी संरचना का विवरण) की अत्यधिक आवर्धित छवियां प्राप्त करने के लिए एक उपकरण.

ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का ऑप्टिकल डिज़ाइन और संचालन सिद्धांत . ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का एक विशिष्ट आरेख चित्र में दिखाया गया है। 1. स्टेज 10 पर स्थित एक वस्तु 7 को आमतौर पर एक दर्पण 4 और एक कंडेनसर 6 का उपयोग करके एक इलुमिनेटर (लैंप 1 और एक कलेक्टर लेंस 2) से कृत्रिम प्रकाश से रोशन किया जाता है। वस्तु को बड़ा करने के लिए, एक लेंस 8 और एक ऐपिस 9 का उपयोग किया जाता है। उपयोग किया गया लेंस वस्तु 7 की वास्तविक उलटी और बढ़ी हुई 7" छवि बनाता है। ऐपिस आमतौर पर सर्वोत्तम देखने की दूरी D=250 मिमी पर 7" की द्वितीयक आवर्धित आभासी छवि बनाता है। यदि ऐपिस को इस प्रकार घुमाया जाए कि 7'' छवि लगभग ऐपिस के सामने वाले फोकस F के सामने हो, तो ऐपिस द्वारा दी गई छवि वास्तविक हो जाती है और स्क्रीन या फिल्म पर प्राप्त की जा सकती है। कुल आवर्धन इसके बराबर होता है ऐपिस आवर्धन द्वारा लेंस आवर्धन का उत्पाद: x = bX लगभग आवर्धन लेंस सूत्र द्वारा व्यक्त किया जाता है: b=D/F ob, जहां D लेंस के पीछे के फोकस F ob और सामने के फोकस के बीच की दूरी है। ऐपिस एफ लगभग (माइक्रोस्कोप ट्यूब की तथाकथित ऑप्टिकल लंबाई); एफ ओबी लेंस की फोकल लंबाई है। ऐपिस का आवर्धन एक आवर्धक कांच के आवर्धन के समान है: एक्स ओके = 250/एफ ओके, जहां एफ ओके ऐपिस की फोकल लंबाई है। आमतौर पर, ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के लेंस का आवर्धन 6.3 से 100 तक होता है, और ऐपिस का 7 से 15 तक होता है। इसलिए, ऐसे माइक्रोस्कोप का कुल आवर्धन 44 से लेकर होता है। 100. 1500. फ़ील्ड डायाफ्राम 3 और एपर्चर 5 प्रकाश किरण को सीमित करने और बिखरे हुए प्रकाश को कम करने का काम करते हैं। ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप की एक महत्वपूर्ण विशेषता इसका रिज़ॉल्यूशन है, जिसे सबसे छोटी दूरी के व्युत्क्रम के रूप में परिभाषित किया गया है, जिस पर दो आसन्न संरचनात्मक तत्वों को अभी भी अलग-अलग देखा जा सकता है।. प्रकाश विवर्तन के कारण ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का रिज़ॉल्यूशन सीमित होता है। विवर्तन के कारण, ऐसे सूक्ष्मदर्शी के लेंस द्वारा दी गई एक अतिसूक्ष्म चमकदार बिंदु की छवि एक बिंदु की तरह नहीं दिखती है, बल्कि एक गोल प्रकाश डिस्क (अंधेरे और हल्के छल्ले से घिरी हुई) की तरह दिखती है, जिसका व्यास बराबर होता है: डी = 1.22 /ए, कहाँ  – प्रकाश की तरंग दैर्ध्य और ए-लेंस का संख्यात्मक एपर्चर, इसके बराबर: ए =एनपाप(ए/2)(एन- वस्तु और लेंस के बीच स्थित माध्यम का अपवर्तनांक, ए- किसी वस्तु पर एक बिंदु से निकलने वाली शंक्वाकार प्रकाश किरण की चरम किरणों और लेंस में प्रवेश करने के बीच का कोण)। यदि दो चमकदार बिंदु एक-दूसरे के करीब स्थित हैं, तो उनके विवर्तन पैटर्न एक-दूसरे पर आरोपित हो जाते हैं, जिससे छवि तल में रोशनी का एक जटिल वितरण होता है। रोशनी में आंखों से देखा जा सकने वाला सबसे छोटा सापेक्ष अंतर 4% है। यह ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप में हल की गई सबसे छोटी दूरी से मेल खाती है, डी=0.51 /ए. गैर-स्वयं-चमकदार वस्तुओं के लिए, अधिकतम रिज़ॉल्यूशन है डी वगैरहके बराबर  /(ए+ए"), कहाँ ए"- माइक्रोस्कोप कंडेनसर का संख्यात्मक एपर्चर। इस प्रकार, संकल्प ( 1/द) लेंस एपर्चर के सीधे आनुपातिक है और इसे बढ़ाने के लिए, वस्तु और लेंस के बीच का स्थान उच्च अपवर्तक सूचकांक वाले तरल से भरा होता है। उच्च आवर्धन विसर्जन उद्देश्यों के छिद्र तक पहुँचते हैं ए=1.3 (पारंपरिक "सूखे" लेंस के लिए ए=0.9). रिज़ॉल्यूशन सीमा का अस्तित्व ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप आवर्धन की पसंद को प्रभावित करता है। 500 के भीतर ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप आवर्धन ए – 1000एउपयोगी कहा जाता है, क्योंकि इसकी मदद से आंख वस्तु की संरचना के उन सभी तत्वों को अलग कर लेती है जिन्हें माइक्रोस्कोप द्वारा हल किया जाता है। 1000 से अधिक आवर्धन पर एवस्तु की संरचना का कोई नया विवरण सामने नहीं आया है; फिर भी, कभी-कभी ऐसे आवर्धन का उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, माइक्रोफोटोग्राफी और माइक्रोप्रोजेक्शन में।

ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी के लिए अवलोकन विधियाँ . किसी वस्तु की संरचना को अलग किया जा सकता है यदि इसके विभिन्न हिस्से प्रकाश को अलग-अलग तरीके से अवशोषित और प्रतिबिंबित करते हैं, या एक दूसरे से (या माध्यम से) अलग-अलग अपवर्तक सूचकांक रखते हैं। ये गुण वस्तु के विभिन्न हिस्सों से परावर्तित या प्रसारित प्रकाश तरंगों के आयाम और चरणों में अंतर निर्धारित करते हैं, जो बदले में, छवि के विपरीत को निर्धारित करते हैं। इसलिए, ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी में उपयोग की जाने वाली अवलोकन विधियों का चयन अध्ययन की जा रही वस्तु की प्रकृति और गुणों के आधार पर किया जाता है।

संचरित प्रकाश क्षेत्र विधिअवशोषित (प्रकाश-अवशोषित) कणों और उनमें शामिल भागों के साथ पारदर्शी वस्तुओं का अध्ययन करते समय उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, ये जानवरों और पौधों के ऊतकों के पतले रंग वाले खंड, खनिजों और रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स सामग्री के पतले खंड हैं। किसी वस्तु की अनुपस्थिति में, कंडेनसर 6 (चित्र 1 देखें) से किरणों की एक किरण लेंस 8 से होकर गुजरती है और ऐपिस 9 के फोकल तल के पास एक समान रूप से प्रकाशित क्षेत्र का निर्माण करती है। यदि वस्तु 7 में एक अवशोषित वस्तु है, तो यह आंशिक रूप से अवशोषित करती है और उस पर आपतित प्रकाश को आंशिक रूप से बिखेरता है (धराशायी रेखा), जो विवर्तन सिद्धांत के अनुसार, छवि की उपस्थिति को निर्धारित करता है। यह विधि गैर-अवशोषित वस्तुओं के लिए भी उपयोगी हो सकती है यदि वे रोशन किरण को इतनी मजबूती से बिखेरती हैं कि किरण का एक महत्वपूर्ण हिस्सा लेंस तक नहीं पहुंचता है।

परावर्तित प्रकाश में उज्ज्वल क्षेत्र विधि(चित्र 2) का उपयोग अपारदर्शी वस्तुओं का निरीक्षण करने के लिए किया जाता है, उदाहरण के लिए, धातु खंड 4।

वस्तु को इल्यूमिनेटर 1 और ऊपर से पारभासी दर्पण 2 से लेंस 3 के माध्यम से प्रकाशित किया जाता है, जो एक साथ कंडेनसर के रूप में कार्य करता है। छवि समतल 6 में लेंस द्वारा ट्यूब लेंस 5 के साथ बनाई गई है; किसी वस्तु की संरचना उसके तत्वों की परावर्तनशीलता में अंतर के कारण दिखाई देती है; एक उज्ज्वल क्षेत्र में, विषमताएँ उभरकर सामने आती हैं, जिससे उन पर आपतित प्रकाश बिखर जाता है।

संचरित प्रकाश अंधेरे क्षेत्र विधि(चित्र 3) का उपयोग पारदर्शी, गैर-अवशोषित वस्तुओं की छवियां प्राप्त करने के लिए किया जाता है। इलुमिनेटर 1 और दर्पण 2 से प्रकाश एक खोखले शंकु के रूप में एक विशेष डार्क-फील्ड कंडेनसर 3 से होकर गुजरता है और सीधे लेंस 5 में प्रवेश नहीं करता है। छवि केवल वस्तु के सूक्ष्म कणों द्वारा बिखरे हुए प्रकाश द्वारा बनाई गई है। दृश्य 6 के क्षेत्र में, एक अंधेरे पृष्ठभूमि के खिलाफ, अपवर्तक सूचकांक में पर्यावरण से भिन्न कणों की हल्की छवियां दिखाई देती हैं।

अल्ट्रामाइक्रोस्कोपी विधि, उसी सिद्धांत पर आधारित (अल्ट्रामाइक्रोस्कोप में किसी वस्तु की रोशनी अवलोकन की दिशा के लंबवत होती है), अल्ट्रा-फाइन विवरणों का पता लगाना संभव बनाता है, जिनके आयाम (2 एनएम) एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के रिज़ॉल्यूशन से कहीं अधिक हैं। . अल्ट्रामाइक्रोस्कोप का उपयोग करके ऐसी वस्तुओं, उदाहरण के लिए, सबसे छोटे कोलाइडल कणों का पता लगाने की क्षमता उनके द्वारा प्रकाश के विवर्तन के कारण होती है। मजबूत पार्श्व रोशनी के तहत, अल्ट्रामाइक्रोस्कोप में प्रत्येक कण को ​​पर्यवेक्षक द्वारा एक अंधेरे पृष्ठभूमि पर एक उज्ज्वल बिंदु (चमकदार विवर्तन स्पॉट) के रूप में चिह्नित किया जाता है। विवर्तन के कारण छोटे-छोटे कणों द्वारा बहुत कम प्रकाश बिखरता है। इसलिए, अल्ट्रामाइक्रोस्कोपी में, आमतौर पर मजबूत प्रकाश स्रोतों का उपयोग किया जाता है। रोशनी की तीव्रता, प्रकाश तरंग दैर्ध्य और कण और माध्यम के अपवर्तक सूचकांकों के बीच अंतर के आधार पर, पता लगाए गए कणों का आकार (2-50) एनएम है। विवर्तन स्थानों से कणों के वास्तविक आकार, आकार और संरचना को निर्धारित करना असंभव है: एक अल्ट्रामाइक्रोस्कोप अध्ययन के तहत ऑप्टिकल वस्तुओं की छवियां प्रदान नहीं करता है। हालाँकि, एक अल्ट्रामाइक्रोस्कोप का उपयोग करके, कणों की उपस्थिति और संख्यात्मक एकाग्रता को निर्धारित करना, उनकी गति का अध्ययन करना और कणों के औसत आकार की गणना करना भी संभव है, यदि उनका वजन एकाग्रता और घनत्व ज्ञात हो। अल्ट्रामाइक्रोस्कोप 1903 में बनाया गया था। जर्मन भौतिक विज्ञानी जी. सिडेन्टोफ़ और ऑस्ट्रियाई रसायनज्ञ आर. ज़्सिग्मोंडी। स्लिट अल्ट्रामाइक्रोस्कोप की योजना में उन्होंने प्रस्तावित किया (चित्र 4, ए) अध्ययन के तहत प्रणाली गतिहीन है। अध्ययन के तहत वस्तु के साथ क्युवेट 5 को एक संकीर्ण आयताकार भट्ठा 3 के माध्यम से प्रकाश स्रोत 1 (2 - कंडेनसर; 4 - प्रकाश लेंस) द्वारा प्रकाशित किया जाता है, जिसकी छवि अवलोकन क्षेत्र में प्रक्षेपित होती है।

अवलोकन सूक्ष्मदर्शी 6 की नेत्रिका के माध्यम से, भट्ठा के छवि तल में स्थित कणों के चमकदार बिंदु दिखाई देते हैं। प्रकाशित क्षेत्र के ऊपर और नीचे कणों की उपस्थिति का पता नहीं चलता है। फ्लो अल्ट्रामाइक्रोस्कोप (चित्र 4, बी) में, अध्ययन के तहत कण ट्यूब के साथ पर्यवेक्षक की आंख की ओर बढ़ते हैं। जैसे ही वे रोशनी क्षेत्र को पार करते हैं, उन्हें दृश्य रूप से या फोटोमेट्रिक डिवाइस का उपयोग करके उज्ज्वल चमक के रूप में रिकॉर्ड किया जाता है। एक चल फोटोमेट्रिक वेज 7 के साथ देखे गए कणों की रोशनी की चमक को समायोजित करके, पंजीकरण के लिए उन कणों का चयन करना संभव है जिनका आकार एक निर्दिष्ट सीमा से अधिक है। अल्ट्रामाइक्रोस्कोप का उपयोग वायुमंडलीय हवा, पानी की शुद्धता और विदेशी समावेशन के साथ ऑप्टिकली पारदर्शी मीडिया के संदूषण की डिग्री की निगरानी के लिए, बिखरी हुई प्रणालियों के अध्ययन में किया जाता है।

अवलोकन करते समय परावर्तित प्रकाश में डार्क फील्ड विधि(चित्र 5) अपारदर्शी वस्तुएं (उदाहरण के लिए, धातु खंड) लेंस के चारों ओर स्थित एक विशेष रिंग प्रणाली के साथ ऊपर से प्रकाशित होती हैं और कहलाती हैं एपिकॉन्डेन्सर.

डार्क फील्ड इल्यूमिनेटर लैंप 1 से प्रकाश की किरणें, एपिकॉन्डेंसर 2 से परावर्तित होती हैं और सब्सट्रेट 3 की सतह पर एक कोण पर घटना होती हैं, जो विदेशी कणों द्वारा बिखरी होती हैं। विदेशी कणों से बिखरी हुई ये प्रकाश किरणें माइक्रोस्कोप ऑब्जेक्टिव लेंस 4 और 5 से होकर गुजरती हैं, माइक्रोस्कोप प्रिज्म दर्पण 6 से परावर्तित होती हैं और माइक्रोस्कोप ऐपिस लेंस 7 से गुजरती हैं, पर्यवेक्षक द्वारा एक अंधेरे क्षेत्र में चमकदार बिंदुओं के रूप में प्रतिष्ठित होती हैं .

ध्रुवीकृत प्रकाश अवलोकन विधि(संचारित और परावर्तित) का उपयोग अनिसोट्रोपिक वस्तुओं, जैसे खनिज, अयस्क, मिश्र धातु के पतले वर्गों में अनाज, कुछ जानवरों और पौधों के ऊतकों और कोशिकाओं का अध्ययन करने के लिए किया जाता है। ऑप्टिकल अनिसोट्रॉपी किसी माध्यम के ऑप्टिकल गुणों में अंतर है जो उसमें ऑप्टिकल विकिरण (प्रकाश) के प्रसार की दिशा और उसके ध्रुवीकरण पर निर्भर करता है।. प्रकाश ध्रुवीकरण ऑप्टिकल विकिरण की एक भौतिक विशेषता है जो प्रकाश तरंगों की अनुप्रस्थ अनिसोट्रॉपी का वर्णन करती है, अर्थात्, प्रकाश किरण के लंबवत समतल में विभिन्न दिशाओं की गैर-समानता। विद्युत चुम्बकीय तरंगों की अनुप्रस्थ प्रकृति चयनित दिशाओं (वेक्टर) की उपस्थिति के कारण तरंग को प्रसार की दिशा के सापेक्ष अक्षीय समरूपता से वंचित कर देती है इ- विद्युत क्षेत्र और वेक्टर शक्ति एन- चुंबकीय क्षेत्र की ताकत) प्रसार की दिशा के लंबवत समतल में। वैक्टर के बाद से इऔर एनविद्युत चुम्बकीय तरंगें एक दूसरे के लंबवत होती हैं, प्रकाश किरण की ध्रुवीकरण स्थिति का पूरी तरह से वर्णन करने के लिए, उनमें से केवल एक के व्यवहार का ज्ञान आवश्यक है। आमतौर पर, इस उद्देश्य के लिए वेक्टर ई को चुना जाता है। विकिरण के प्रत्येक कार्य में किसी भी व्यक्तिगत प्राथमिक उत्सर्जक (परमाणु, अणु) द्वारा उत्सर्जित प्रकाश हमेशा ध्रुवीकृत होता है। लेकिन स्थूल प्रकाश स्रोतों में बड़ी संख्या में ऐसे उत्सर्जक कण होते हैं; सदिशों का स्थानिक झुकाव इऔर व्यक्तिगत कणों द्वारा प्रकाश उत्सर्जन के कृत्यों के क्षण ज्यादातर मामलों में अव्यवस्थित रूप से वितरित होते हैं। इसलिए, सामान्य विकिरण दिशा में इकिसी भी समय अप्रत्याशित. ऐसे विकिरण को कहा जाता है अध्रुवीकृत, या प्राकृतिक प्रकाश। प्रकाश को कहा जाता है पूरी तरह से ध्रुवीकृत, यदि वेक्टर के दो परस्पर लंबवत घटक (अनुमान)। इप्रकाश किरण समय के साथ निरंतर चरण अंतर के साथ दोलन करती है। आमतौर पर, प्रकाश के ध्रुवीकरण की स्थिति को ध्रुवीकरण दीर्घवृत्त का उपयोग करके दर्शाया जाता है - वेक्टर के अंत के प्रक्षेपवक्र का एक प्रक्षेपण इबीम के लंबवत समतल पर (चित्र 6)

ऑप्टिकल अनिसोट्रॉपी द्विअपवर्तन, प्रकाश के ध्रुवीकरण में परिवर्तन और ध्रुवीकरण विमान के घूर्णन में प्रकट होती है जो ऑप्टिकली सक्रिय पदार्थों में होती है। क्रिस्टल की प्राकृतिक ऑप्टिकल अनिसोट्रॉपी जाली के परमाणुओं को जोड़ने वाले बलों के क्षेत्र की विभिन्न दिशाओं में असमानता के कारण होती है। पदार्थों की प्राकृतिक ऑप्टिकल गतिविधि जो इसे एकत्रीकरण की किसी भी स्थिति में प्रदर्शित करती है, ऐसे पदार्थों के व्यक्तिगत अणुओं की संरचना की विषमता और विभिन्न ध्रुवीकरणों के विकिरण के साथ-साथ विशेषताओं के साथ इन अणुओं की बातचीत में परिणामी अंतर से जुड़ी होती है। ऑप्टिकली सक्रिय क्रिस्टलों में इलेक्ट्रॉनों और "आयनिक कोर" की उत्तेजित अवस्थाएँ। प्रेरित (कृत्रिम) ऑप्टिकल अनिसोट्रॉपी उन मीडिया में होती है जो बाहरी क्षेत्रों के प्रभाव में स्वाभाविक रूप से ऑप्टिकली आइसोट्रोपिक होते हैं जो ऐसे मीडिया में एक निश्चित दिशा को उजागर करते हैं। यह एक विद्युत क्षेत्र, एक चुंबकीय क्षेत्र, लोचदार बलों का एक क्षेत्र, साथ ही द्रव प्रवाह में बलों का एक क्षेत्र भी हो सकता है। ध्रुवीकृत प्रकाश अवलोकन विधि में, ऑप्टिकल सिस्टम में शामिल विश्लेषक और कम्पेसाटर का उपयोग करके, किसी वस्तु से गुजरने वाले प्रकाश के ध्रुवीकरण में परिवर्तन का अध्ययन किया जाता है।

चरण विपरीत विधिइसका उपयोग पारदर्शी और रंगहीन वस्तुओं की छवियां प्राप्त करने के लिए किया जाता है जो उज्ज्वल क्षेत्र विधि का उपयोग करके देखने पर अदृश्य हो जाती हैं। ऐसी वस्तुओं में, उदाहरण के लिए, जीवित, बिना रंगे पशु ऊतक शामिल हैं। यह विधि इस तथ्य पर आधारित है कि वस्तु और माध्यम के अपवर्तक सूचकांकों में एक छोटे से अंतर के साथ भी, उनके माध्यम से गुजरने वाली प्रकाश तरंग विभिन्न चरण परिवर्तनों से गुजरती है और प्राप्त करती है चरण राहत. इन चरण परिवर्तनों को लेंस के पिछले फोकस के पास स्थित एक विशेष चरण प्लेट (चरण रिंग) का उपयोग करके चमक में परिवर्तन ("आयाम राहत") में परिवर्तित किया जाता है। किसी वस्तु से गुजरने वाली किरणें चरण वलय से पूरी तरह गुजरती हैं, जिससे उनका चरण /4 से बदल जाता है। उसी समय, वस्तु में बिखरी हुई (विक्षेपित) किरणें चरण रिंग में नहीं गिरती हैं और अतिरिक्त चरण बदलाव प्राप्त नहीं करती हैं। वस्तु में चरण बदलाव को ध्यान में रखते हुए, विक्षेपित और गैर-विचलित किरणों के बीच चरण अंतर 0 या /2 के करीब हो जाता है, और वस्तु के छवि तल में प्रकाश के हस्तक्षेप के परिणामस्वरूप, वे वस्तु की संरचना की एक विपरीत छवि देकर एक-दूसरे को स्पष्ट रूप से बढ़ाते या कमजोर करते हैं, जिसमें चमक वितरण उपरोक्त चरण राहत को पुन: उत्पन्न करता है।

हस्तक्षेप विपरीत विधिइस तथ्य में निहित है कि माइक्रोस्कोप में प्रवेश करने वाली प्रत्येक किरण द्विभाजित होती है: एक प्रेक्षित कण से गुजरती है, और दूसरी उसके पास से गुजरती है। माइक्रोस्कोप के ऐपिस भाग में, दोनों किरणें फिर से जुड़ी हुई हैं और एक दूसरे के साथ हस्तक्षेप करती हैं। हस्तक्षेप का परिणाम किरणों के पथ में अंतर से निर्धारित होता है डी, जिसे सूत्र द्वारा व्यक्त किया गया है: डी=एन =(एन 0 -एन एम )डी 0 , जहां n 0 , n m क्रमशः कण और पर्यावरण के अपवर्तनांक हैं, डी 0 – कण मोटाई, एन– हस्तक्षेप का क्रम. हस्तक्षेप कंट्रास्ट को लागू करने के तरीकों में से एक का एक योजनाबद्ध आरेख चित्र में दिखाया गया है। 4. कंडेनसर 1 और लेंस 4 द्विअपवर्तक प्लेटों (विकर्ण तीरों के साथ चित्र में चिह्नित) से सुसज्जित हैं, जिनमें से पहला मूल प्रकाश किरण को दो किरणों में विभाजित करता है, और दूसरा उन्हें फिर से जोड़ता है। वस्तु 3 से गुजरने वाली किरणों में से एक, चरण में विलंबित होती है (दूसरी किरण की तुलना में पथ अंतर प्राप्त करती है); इस देरी की भयावहता को कम्पेसाटर 5 द्वारा मापा जाता है। हस्तक्षेप कंट्रास्ट विधि कुछ मायनों में चरण कंट्रास्ट विधि के समान है - ये दोनों किरणों के हस्तक्षेप पर आधारित हैं जो एक माइक्रोपार्टिकल से होकर गुजरी हैं। हस्तक्षेप विधि और चरण कंट्रास्ट विधि के बीच अंतर मुख्य रूप से कम्पेसाटर का उपयोग करके माइक्रोऑब्जेक्ट द्वारा पेश किए गए पथ अंतर को उच्च सटीकता (/300 तक) के साथ मापने की क्षमता में निहित है। इन मापों के आधार पर, मात्रात्मक गणना करना संभव है, उदाहरण के लिए, जैविक वस्तुओं की कोशिकाओं में शुष्क पदार्थ के कुल द्रव्यमान और एकाग्रता की।

ल्यूमिनसेंस प्रकाश में अनुसंधान विधिइस तथ्य पर आधारित है कि किसी वस्तु की हरी-नारंगी चमक जो तब होती है जब उसे नीले-बैंगनी या यूवी प्रकाश से प्रकाशित किया जाता है, का माइक्रोस्कोप के तहत अध्ययन किया जाता है। इस प्रयोजन के लिए, कंडेनसर से पहले और माइक्रोस्कोप लेंस के बाद उपयुक्त प्रकाश फिल्टर लगाए जाते हैं। उनमें से पहला इलुमिनेटर स्रोत से केवल विकिरण प्रसारित करता है जो वस्तु की चमक का कारण बनता है, दूसरा (लेंस के बाद) केवल ल्यूमिनेसेंस प्रकाश को पर्यवेक्षक की आंख तक पहुंचाता है। इस विधि का उपयोग सूक्ष्म रासायनिक विश्लेषण और दोष का पता लगाने में किया जाता है।

यूवी अवलोकन विधिआपको माइक्रोस्कोप के अधिकतम रिज़ॉल्यूशन को 1/ के अनुपात में बढ़ाने की अनुमति देता है। यह विधि इस तथ्य के कारण सूक्ष्म अध्ययन की संभावनाओं का भी विस्तार करती है कि कई पदार्थों के कण, दृश्य प्रकाश में पारदर्शी, कुछ तरंग दैर्ध्य के यूवी विकिरण को दृढ़ता से अवशोषित करते हैं और इसलिए, यूवी छवियों में आसानी से पहचाने जा सकते हैं। यूवी माइक्रोस्कोपी में छवियां या तो फोटोग्राफी द्वारा या इलेक्ट्रॉन-ऑप्टिकल कनवर्टर या ल्यूमिनसेंट स्क्रीन का उपयोग करके रिकॉर्ड की जाती हैं।

आईआर अवलोकन विधिआंखों के लिए अदृश्य छवि को फोटो खींचकर या इलेक्ट्रॉन-ऑप्टिकल कनवर्टर का उपयोग करके दृश्य में परिवर्तित करने की भी आवश्यकता होती है। आईआर माइक्रोस्कोपी आपको उन वस्तुओं की आंतरिक संरचना का अध्ययन करने की अनुमति देती है जो दृश्य प्रकाश में अपारदर्शी हैं, उदाहरण के लिए, काला चश्मा, कुछ क्रिस्टल और खनिज।

ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के मुख्य घटक . उपरोक्त ऑप्टिकल घटकों (उदाहरण के लिए, लेंस, ऐपिस) के अलावा, एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप में एक तिपाई या बॉडी, अध्ययन के तहत वस्तु को माउंट करने के लिए एक मंच, मोटे और बारीक फोकस के लिए तंत्र, लेंस माउंट करने के लिए एक उपकरण और एक ट्यूब भी होती है। ऐपिस स्थापित करने के लिए. एक या दूसरे प्रकार के कंडेनसर (उज्ज्वल-क्षेत्र, अंधेरे-क्षेत्र, आदि) का उपयोग आवश्यक अवलोकन विधि की पसंद पर निर्भर करता है। अधिकांश आधुनिक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप में लेंस हटाने योग्य होते हैं। लेंस भिन्न होते हैं:

ए) वर्णक्रमीय विशेषताओं के अनुसार - स्पेक्ट्रम के दृश्य क्षेत्र के लिए और यूवी और आईआर माइक्रोस्कोपी (लेंस और दर्पण-लेंस) के लिए लेंस के लिए;

बी) ट्यूब की लंबाई के साथ जिसके लिए उन्हें डिज़ाइन किया गया है (माइक्रोस्कोप के डिज़ाइन के आधार पर);

ग) लेंस और वस्तु के बीच के माध्यम के अनुसार - सूखा और विसर्जन;

जी ) अवलोकन विधि के अनुसार - पारंपरिक, चरण-विपरीत, आदि में।

इस अवलोकन विधि के लिए उपयोग किए जाने वाले ऐपिस का प्रकार ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप लेंस की पसंद से निर्धारित होता है। ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के लिए अनुकूलन अवलोकन स्थितियों में सुधार करना और अनुसंधान क्षमताओं का विस्तार करना, वस्तुओं की विभिन्न प्रकार की रोशनी करना, वस्तुओं का आकार निर्धारित करना, माइक्रोस्कोप के माध्यम से वस्तुओं की तस्वीर लेना आदि संभव बनाता है। माइक्रोस्कोप के प्रकार या तो क्षेत्र द्वारा निर्धारित किए जाते हैं ​​आवेदन या अवलोकन विधि द्वारा। उदाहरण के लिए, जैविक सूक्ष्मदर्शीसूक्ष्म जीव विज्ञान, ऊतक विज्ञान, कोशिका विज्ञान, वनस्पति विज्ञान, चिकित्सा में अनुसंधान के साथ-साथ भौतिकी, रसायन विज्ञान, आदि में पारदर्शी वस्तुओं के अवलोकन के लिए डिज़ाइन किया गया है। मेटलोग्राफिक सूक्ष्मदर्शीधातुओं और मिश्र धातुओं की सूक्ष्म संरचनाओं का अध्ययन करने के लिए डिज़ाइन किया गया। ऐसे माइक्रोस्कोप का उपयोग करके लिए गए एक बिना नक्काशी वाले धातु खंड के माइक्रोफ़ोटोग्राफ़ चित्र में दिखाए गए हैं। 5 (ए - एक उज्ज्वल क्षेत्र में, बी - एक चरण-विपरीत डिवाइस के साथ)। ध्रुवीकरण सूक्ष्मदर्शीअतिरिक्त ध्रुवीकरण उपकरणों से सुसज्जित हैं और मुख्य रूप से खनिजों और अयस्कों के पतले वर्गों का अध्ययन करने के लिए हैं। स्टीरियोमाइक्रोस्कोपप्रेक्षित वस्तुओं की त्रि-आयामी छवियां प्राप्त करने के लिए उपयोग किया जाता है। मापने वाले सूक्ष्मदर्शीमैकेनिकल इंजीनियरिंग में विभिन्न सटीक मापों के लिए डिज़ाइन किया गया। सूक्ष्मदर्शी के इन समूहों के अलावा, वहाँ भी हैं विशेष ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप, उदाहरण के लिए: तेज़ और धीमी प्रक्रियाओं (सूक्ष्मजीवों की गति, कोशिका विभाजन की प्रक्रिया, क्रिस्टल वृद्धि, आदि) को फिल्माने के लिए माइक्रो-इंस्टॉलेशन; उच्च तापमान सूक्ष्मदर्शी 2000°C तक गर्म की गई वस्तुओं के अध्ययन के लिए; कम आवर्धन सर्जिकल सूक्ष्मदर्शी, संचालन के दौरान उपयोग किया जाता है। वस्तुओं के अवशोषण स्पेक्ट्रा, टेलीविज़न माइक्रोइमेज एनालाइजर आदि को निर्धारित करने के लिए माइक्रोस्पेक्ट्रोफोटोमेट्रिक इंस्टॉलेशन बहुत जटिल उपकरण हैं।

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, उपयोग किए गए लेंस के प्रकार और उनके कनेक्शन की विधि की परवाह किए बिना, ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का रिज़ॉल्यूशन ऑप्टिकल तकनीक के मूल नियम द्वारा सीमित है, जिसे 1873 में तैयार किया गया था। (रिज़ॉल्यूशन की तथाकथित रेले विवर्तन सीमा), जिसके अनुसार विचाराधीन वस्तु के अलग-अलग विवरणों का न्यूनतम आयाम रोशनी के लिए उपयोग किए जाने वाले प्रकाश की तरंग दैर्ध्य के आधे से कम नहीं हो सकता है। चूँकि रेंज में सबसे छोटी तरंग दैर्ध्य लगभग 400 एनएम के अनुरूप होती है, ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का रिज़ॉल्यूशन मूल रूप से इस मान के आधे, यानी लगभग 200 एनएम तक सीमित होता है। इस स्थिति से बाहर निकलने का एकमात्र तरीका ऐसे उपकरणों का निर्माण था जो कम तरंग दैर्ध्य के साथ तरंग विकिरण का उपयोग करते हैं, यानी गैर-प्रकाश प्रकृति का विकिरण।

इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी

क्वांटम यांत्रिकी में, एक इलेक्ट्रॉन को एक तरंग के रूप में माना जा सकता है, जो बदले में, विद्युत या चुंबकीय लेंस (पारंपरिक ज्यामितीय प्रकाशिकी के नियमों के साथ पूर्ण सादृश्य में) से प्रभावित हो सकता है। यह इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी के संचालन सिद्धांत का आधार है, जो सूक्ष्म स्तर पर पदार्थ के अध्ययन की संभावनाओं को महत्वपूर्ण रूप से विस्तारित करना संभव बनाता है (परिमाण के आदेशों द्वारा संकल्प को बढ़ाकर)। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में प्रकाश के स्थान पर स्वयं इलेक्ट्रॉनों का उपयोग किया जाता है, जो इस स्थिति में बहुत कम तरंग दैर्ध्य (प्रकाश से लगभग 50,000 गुना कम) के साथ विकिरण का प्रतिनिधित्व करते हैं। ऐसे उपकरणों में, ग्लास लेंस के बजाय, इलेक्ट्रॉनिक लेंस (यानी, उपयुक्त कॉन्फ़िगरेशन के फ़ील्ड) का स्वाभाविक रूप से उपयोग किया जाता है। इलेक्ट्रॉन किरणें गैसीय मीडिया में भी बिखरे बिना नहीं फैल सकती हैं, इसलिए पूरे इलेक्ट्रॉन पथ के साथ इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के अंदर एक उच्च वैक्यूम (10-6 mmHg या 10-4 Pa तक दबाव) बनाए रखा जाना चाहिए। अनुप्रयोग की विधि के अनुसार इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप को दो बड़े वर्गों में विभाजित किया जाता है: ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप (टीईएम) और स्कैनिंग (एसईएम) या, दूसरे शब्दों में, रैस्टर माइक्रोस्कोप (एसईएम)। उनके बीच मुख्य अंतर यह है कि टीईएम में एक इलेक्ट्रॉन किरण को अध्ययन के तहत पदार्थ की बहुत पतली परतों के माध्यम से पारित किया जाता है, जिसकी मोटाई 1 माइक्रोन से कम होती है (जैसे कि इन परतों को "संचारित" किया जाता है), और माइक्रोस्कोप स्कैनिंग में इलेक्ट्रॉन किरण सतह के छोटे क्षेत्रों से क्रमिक रूप से परिलक्षित होता है (सतह की संरचना और इसकी विशिष्ट विशेषताओं को सतह के साथ किरण की बातचीत के दौरान उत्पन्न होने वाले प्रतिबिंबित इलेक्ट्रॉनों या माध्यमिक इलेक्ट्रॉनों को रिकॉर्ड करके निर्धारित किया जा सकता है)।

ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप (टीईएम) . टीईएम का डिज़ाइन पारंपरिक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप (छवि 1) के समान है, इसमें प्रकाश किरणों के बजाय केवल इलेक्ट्रॉनों (अर्थात, उनकी संबंधित तरंगें) का उपयोग किया जाता है। इस प्रकार का पहला उपकरण 1932 में बनाया गया था। जर्मन वैज्ञानिक एम. नॉल और ई. रुस्का। ऐसे सूक्ष्मदर्शी में, प्रकाश स्रोत को तथाकथित इलेक्ट्रॉन गन (इलेक्ट्रॉन स्रोत) द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। इलेक्ट्रॉन स्रोत आमतौर पर गर्म टंगस्टन या लैंथेनम हेक्साबोराइड कैथोड होता है। कैथोड को डिवाइस के बाकी हिस्सों से विद्युत रूप से अलग किया जाता है, और इलेक्ट्रॉनों को एक मजबूत विद्युत क्षेत्र द्वारा त्वरित किया जाता है। धातु कैथोड 2 इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन करता है, जिन्हें फोकसिंग इलेक्ट्रोड 3 का उपयोग करके एक बीम में एकत्र किया जाता है और कैथोड और एनोड 1 के बीच की जगह में एक मजबूत विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में ऊर्जा प्राप्त होती है। इस क्षेत्र को बनाने के लिए, 100 केवी का एक उच्च वोल्टेज या इससे अधिक इलेक्ट्रोड पर लगाया जाता है। इलेक्ट्रॉन गन से निकलने वाली इलेक्ट्रॉन किरण को कंडेनसर लेंस 4 का उपयोग करके संबंधित वस्तु की ओर निर्देशित किया जाता है, जो इलेक्ट्रॉनों को बिखेरता है, प्रतिबिंबित करता है और अवशोषित करता है। उन्हें ऑब्जेक्टिव लेंस 5 द्वारा फोकस किया जाता है, जो ऑब्जेक्ट 7 की एक मध्यवर्ती छवि बनाता है। प्रोजेक्शन लेंस 6 फिर से इलेक्ट्रॉनों को इकट्ठा करता है और ल्यूमिनसेंट स्क्रीन पर ऑब्जेक्ट की दूसरी, और भी अधिक बढ़ी हुई छवि बनाता है, जिस पर प्रभाव पड़ता है। इलेक्ट्रॉनों से वस्तु की एक चमकदार छवि बनती है। स्क्रीन के नीचे रखी एक फोटोग्राफिक प्लेट का उपयोग करके, संबंधित वस्तु की एक तस्वीर प्राप्त की जाती है।

माइक्रोस्कोप(ग्रीक से mikros- छोटा और स्कोपो- मैं देखता हूं) - नग्न आंखों के लिए अदृश्य छोटी वस्तुओं और उनके विवरणों की एक विस्तृत छवि प्राप्त करने के लिए एक ऑप्टिकल उपकरण।

पहला ज्ञात माइक्रोस्कोप 1590 में नीदरलैंड में वंशानुगत ऑप्टिशियंस द्वारा बनाया गया था जकर्याहऔर हंस जानसन , जिसने एक ट्यूब के अंदर दो उत्तल लेंस लगाए। बाद में डेसकार्टेस अपनी पुस्तक "डायोपट्रिक्स" (1637) में, उन्होंने एक अधिक जटिल माइक्रोस्कोप का वर्णन किया, जो दो लेंसों से बना है - एक फ्लैट-अवतल (ऐपिस) और एक उभयलिंगी (उद्देश्य)। प्रकाशिकी के और सुधार ने इसे संभव बना दिया एंथोनी वैन लीउवेनहॉक 1674 में, सरल वैज्ञानिक अवलोकन करने के लिए पर्याप्त आवर्धन वाले लेंस बनाए और 1683 में पहली बार सूक्ष्मजीवों का वर्णन किया।

एक आधुनिक माइक्रोस्कोप (चित्र 1) में तीन मुख्य भाग होते हैं: ऑप्टिकल, प्रकाश और यांत्रिक।

मुख्य विवरण ऑप्टिकल भाग माइक्रोस्कोप में आवर्धक लेंस की दो प्रणालियाँ होती हैं: एक ऐपिस जो शोधकर्ता की आंख की ओर होती है और एक लेंस जो नमूने की ओर होता है। आईपीस उनके दो लेंस होते हैं, ऊपरी वाले को मुख्य लेंस कहा जाता है, और निचले वाले को सामूहिक लेंस कहा जाता है। ऐपिस फ़्रेम इंगित करते हैं कि वे क्या उत्पादन करते हैं। बढ़ोतरी(×5, ×7, ×10, ×15). माइक्रोस्कोप पर ऐपिस की संख्या भिन्न हो सकती है, और इसलिए एक आँख का और दूरबीन सूक्ष्मदर्शी (किसी वस्तु को एक या दो आँखों से देखने के लिए डिज़ाइन किया गया), साथ ही त्रिकोणीय , आपको दस्तावेज़ीकरण सिस्टम (फोटो और वीडियो कैमरा) को माइक्रोस्कोप से कनेक्ट करने की अनुमति देता है।

लेंस वे एक धातु फ्रेम में संलग्न लेंस की एक प्रणाली हैं, जिनमें से सामने (सामने) लेंस आवर्धन उत्पन्न करता है, और इसके पीछे सुधार लेंस ऑप्टिकल छवि में दोषों को खत्म करते हैं। लेंस फ्रेम पर संख्याएँ यह भी दर्शाती हैं कि वे क्या उत्पन्न करते हैं। बढ़ोतरी (×8, ×10, ×40, ×100). सूक्ष्मजीवविज्ञानी अनुसंधान के लिए अभिप्रेत अधिकांश मॉडल आवर्धन की विभिन्न डिग्री वाले कई लेंसों और त्वरित परिवर्तन के लिए डिज़ाइन किए गए एक घूर्णन तंत्र से सुसज्जित हैं - बुर्ज , अक्सर कॉल किया गया " बुर्ज ».

प्रकाश भागएक प्रकाश प्रवाह बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है जो आपको किसी वस्तु को इस तरह से रोशन करने की अनुमति देता है कि माइक्रोस्कोप का ऑप्टिकल हिस्सा अत्यधिक सटीकता के साथ अपना कार्य करता है। प्रत्यक्ष संचारित प्रकाश माइक्रोस्कोप का प्रकाश भाग लेंस के नीचे वस्तु के पीछे स्थित होता है और इसमें शामिल होता है प्रकाश स्रोत (लैंप और विद्युत आपूर्ति) और ऑप्टिकल-मैकेनिकल सिस्टम (कंडेनसर, फ़ील्ड और एपर्चर समायोज्य डायाफ्राम)। कंडेनसर इसमें लेंस की एक प्रणाली होती है जो प्रकाश स्रोत से आने वाली किरणों को एक बिंदु पर एकत्र करने के लिए डिज़ाइन की जाती है - केंद्र , जो विचाराधीन वस्तु के तल में होना चाहिए। इसकी बारी में डी डायाफ्राम कंडेनसर के नीचे स्थित है और इसे प्रकाश स्रोत से गुजरने वाली किरणों के प्रवाह को विनियमित (बढ़ाने या घटाने) के लिए डिज़ाइन किया गया है।

यांत्रिक भागमाइक्रोस्कोप में ऐसे भाग होते हैं जो ऊपर वर्णित ऑप्टिकल और प्रकाश भागों को जोड़ते हैं, और अध्ययन के तहत नमूने की स्थिति और गति की भी अनुमति देते हैं। तदनुसार, यांत्रिक भाग के होते हैं मैदान माइक्रोस्कोप और धारक , जिसके शीर्ष पर जुड़े हुए हैं नली - लेंस को समायोजित करने के लिए डिज़ाइन की गई एक खोखली ट्यूब, साथ ही उपर्युक्त बुर्ज भी। नीचे है अवस्था , जिस पर अध्ययन किए जा रहे नमूनों वाली स्लाइडें लगाई जाती हैं। मंच को एक उपयुक्त उपकरण का उपयोग करके क्षैतिज रूप से, साथ ही ऊपर और नीचे ले जाया जा सकता है, जो छवि तीक्ष्णता को समायोजित करने की अनुमति देता है सकल (मैक्रोमेट्रिक) और परिशुद्धता (माइक्रोमेट्रिक) पेंच।

बढ़ोतरी,माइक्रोस्कोप जो उत्पन्न करता है वह वस्तुनिष्ठ आवर्धन और ऐपिस आवर्धन के उत्पाद द्वारा निर्धारित होता है। प्रकाश-क्षेत्र माइक्रोस्कोपी के अलावा, विशेष अनुसंधान विधियों में निम्नलिखित का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है: डार्क-फील्ड, चरण-कंट्रास्ट, ल्यूमिनसेंट (फ्लोरोसेंट) और इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी।

प्राथमिक(अपना) रोशनी दवाओं के विशेष उपचार के बिना होता है और कई जैविक रूप से सक्रिय पदार्थों में निहित होता है, जैसे कि सुगंधित अमीनो एसिड, पोर्फिरिन, क्लोरोफिल, विटामिन ए, बी 2, बी 1, कुछ एंटीबायोटिक्स (टेट्रासाइक्लिन) और कीमोथेराप्यूटिक पदार्थ (एक्रिक्विन, रिवानॉल)। माध्यमिक (प्रेरित) रोशनी फ्लोरोसेंट रंगों - फ्लोरोक्रोमेस के साथ सूक्ष्म वस्तुओं के प्रसंस्करण के परिणामस्वरूप होता है। इनमें से कुछ रंग कोशिकाओं में व्यापक रूप से वितरित होते हैं, अन्य चुनिंदा रूप से कुछ कोशिका संरचनाओं या यहां तक ​​कि कुछ रसायनों से जुड़ते हैं।

इस प्रकार की माइक्रोस्कोपी करने के लिए विशेष ल्यूमिनसेंट (फ्लोरोसेंट) सूक्ष्मदर्शी , एक शक्तिशाली की उपस्थिति से पारंपरिक प्रकाश माइक्रोस्कोप से भिन्न प्रकाश स्रोत (अल्ट्रा-उच्च दबाव पारा-क्वार्ट्ज लैंप या हैलोजन गरमागरम क्वार्ट्ज लैंप), मुख्य रूप से दृश्य स्पेक्ट्रम के लंबी-तरंग पराबैंगनी या शॉर्ट-वेव (नीला-बैंगनी) क्षेत्र में उत्सर्जित होता है।

इस स्रोत का उपयोग प्रतिदीप्ति को उत्तेजित करने के लिए किया जाता है, इससे पहले कि इससे निकलने वाला प्रकाश किसी विशेष से होकर गुजरे रोमांचक (नीला बैंगनी) हल्का फ़िल्टर और परिलक्षित होता है दखल अंदाजी बीम फाड़नेवाला अभिलेख , लंबी तरंग दैर्ध्य विकिरण को लगभग पूरी तरह से काट देता है और स्पेक्ट्रम के केवल उस हिस्से को संचारित करता है जो प्रतिदीप्ति को उत्तेजित करता है। उसी समय, फ्लोरोसेंट माइक्रोस्कोप के आधुनिक मॉडल में, रोमांचक विकिरण लेंस के माध्यम से नमूने पर पड़ता है (!) प्रतिदीप्ति की उत्तेजना के बाद, परिणामी प्रकाश फिर से लेंस में प्रवेश करता है, जिसके बाद यह ऐपिस के सामने स्थित लेंस से होकर गुजरता है। ताला (पीला) हल्का फ़िल्टर , शॉर्ट-वेव रोमांचक विकिरण को काटना और दवा से प्रेक्षक की आंख तक ल्यूमिनसेंस प्रकाश संचारित करना।

प्रकाश फिल्टर की ऐसी प्रणाली के उपयोग के कारण, देखी गई वस्तु की चमक की तीव्रता आमतौर पर कम होती है, और इसलिए फ्लोरोसेंट माइक्रोस्कोपी को विशेष रूप से किया जाना चाहिए अँधेरे कमरे .

इस प्रकार की माइक्रोस्कोपी करते समय एक महत्वपूर्ण आवश्यकता इसका उपयोग भी है गैर-फ्लोरोसेंट विसर्जन और मीडिया को घेरना . विशेष रूप से, देवदार या अन्य विसर्जन तेल की आंतरिक प्रतिदीप्ति को बुझाने के लिए, इसमें थोड़ी मात्रा में नाइट्रोबेंजीन मिलाया जाता है (2 से 10 बूंद प्रति 1 ग्राम)। बदले में, ग्लिसरॉल का एक बफर समाधान, साथ ही गैर-फ्लोरोसेंट पॉलिमर (पॉलीस्टीरिन, पॉलीविनाइल अल्कोहल) का उपयोग दवाओं के लिए मीडिया युक्त के रूप में किया जा सकता है। अन्यथा, ल्यूमिनेसेंस माइक्रोस्कोपी करते समय, साधारण ग्लास स्लाइड और कवरस्लिप्स का उपयोग किया जाता है, जो स्पेक्ट्रम के उपयोग किए गए हिस्से में विकिरण संचारित करते हैं और उनकी अपनी ल्यूमिनेसेंस नहीं होती है।

तदनुसार, प्रतिदीप्ति माइक्रोस्कोपी के महत्वपूर्ण लाभ हैं:

1) रंगीन छवि;

2) काली पृष्ठभूमि पर स्वयं-चमकदार वस्तुओं का उच्च स्तर का कंट्रास्ट;

3) सेलुलर संरचनाओं का अध्ययन करने की संभावना जो विभिन्न फ्लोरोक्रोम को चुनिंदा रूप से अवशोषित करती है, जो एक ही समय में विशिष्ट साइटोकेमिकल संकेतक हैं;

4) कोशिकाओं में उनके विकास की गतिशीलता में कार्यात्मक और रूपात्मक परिवर्तनों को निर्धारित करने की क्षमता;

5) सूक्ष्मजीवों के विशिष्ट धुंधलापन की संभावना (इम्यूनोफ्लोरेसेंस का उपयोग करके)।

इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी

सूक्ष्म वस्तुओं का निरीक्षण करने के लिए इलेक्ट्रॉनों का उपयोग करने की सैद्धांतिक नींव रखी गई थी डब्ल्यू हैमिल्टन , जिन्होंने वैकल्पिक रूप से अमानवीय मीडिया में प्रकाश किरणों के पारित होने और बल क्षेत्रों में कणों के प्रक्षेपवक्र के बीच एक सादृश्य स्थापित किया, साथ ही डी ब्रोगली , जिन्होंने इस परिकल्पना को सामने रखा कि इलेक्ट्रॉन में कणिका और तरंग दोनों गुण होते हैं।

इसके अलावा, इलेक्ट्रॉनों की बेहद कम तरंग दैर्ध्य के कारण, जो लागू त्वरित वोल्टेज के सीधे अनुपात में घट जाती है, सैद्धांतिक रूप से गणना की जाती है संकल्प सीमा , जो किसी वस्तु के छोटे, अधिकतम स्थित विवरण को अलग से प्रदर्शित करने की डिवाइस की क्षमता को दर्शाता है, एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के लिए 2-3 Å है ( एंगस्ट्रॉम , जहां 1Å=10 -10 मीटर), जो ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप की तुलना में कई हजार गुना अधिक है। इलेक्ट्रॉन किरणों द्वारा बनी किसी वस्तु की पहली छवि 1931 में प्राप्त की गई थी। जर्मन वैज्ञानिक एम. नॉलेम और ई. रुस्का .

आधुनिक इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी के डिजाइन में, इलेक्ट्रॉनों का स्रोत धातु (आमतौर पर टंगस्टन) होता है, जिससे 2500 ºС तक गर्म करने के बाद, परिणाम मिलता है किसी गर्म स्त्रोत से इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन इलेक्ट्रॉन उत्सर्जित होते हैं. विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र की सहायता से इसका निर्माण हुआ इलेक्ट्रॉन प्रवाह आप गति बढ़ा सकते हैं और धीमा कर सकते हैं, साथ ही किसी भी दिशा में ध्यान भटका सकते हैं और ध्यान केंद्रित कर सकते हैं। इस प्रकार, एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में लेंस की भूमिका उचित रूप से डिज़ाइन किए गए चुंबकीय, इलेक्ट्रोस्टैटिक और संयुक्त उपकरणों के एक सेट द्वारा निभाई जाती है जिसे "कहा जाता है" इलेक्ट्रॉनिक लेंस" .

लंबी दूरी तक किरण के रूप में इलेक्ट्रॉनों की गति के लिए एक आवश्यक शर्त का निर्माण भी है वैक्यूम , क्योंकि इस मामले में गैस अणुओं के साथ टकराव के बीच इलेक्ट्रॉनों का औसत मुक्त पथ उस दूरी से काफी अधिक होगा जिस पर उन्हें चलना चाहिए। इन उद्देश्यों के लिए, कार्य कक्ष में लगभग 10 -4 Pa का नकारात्मक दबाव बनाए रखना पर्याप्त है।

वस्तुओं के अध्ययन की प्रकृति के अनुसार इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी को विभाजित किया जाता है पारभासी, परावर्तक, उत्सर्जक, रेखापुंज, छाया और नजर आता , जिनमें से पहले दो का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है।

ऑप्टिकल डिज़ाइन ट्रांसमिशन (ट्रांसमिशन) इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप यह पूरी तरह से संबंधित ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप डिज़ाइन के बराबर है जिसमें प्रकाश किरण को इलेक्ट्रॉन किरण द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है और ग्लास लेंस सिस्टम को इलेक्ट्रॉन लेंस सिस्टम द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। तदनुसार, एक ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में निम्नलिखित मुख्य घटक होते हैं: प्रकाश व्यवस्था, ऑब्जेक्ट कैमरा, फोकसिंग प्रणाली और अंतिम छवि पंजीकरण ब्लॉक , जिसमें एक कैमरा और एक फ्लोरोसेंट स्क्रीन शामिल है।

ये सभी नोड्स एक दूसरे से जुड़े हुए हैं, एक तथाकथित "माइक्रोस्कोप कॉलम" बनाते हैं, जिसके अंदर एक वैक्यूम बनाए रखा जाता है। अध्ययनाधीन वस्तु के लिए एक और महत्वपूर्ण आवश्यकता उसकी 0.1 माइक्रोन से कम मोटाई है। वस्तु की अंतिम छवि उससे गुजरने वाले इलेक्ट्रॉन किरण के उचित फोकस के बाद बनती है फ़ोटोग्राफिक फिल्म या फ्लोरोसेंट स्क्रीन , एक विशेष पदार्थ - फॉस्फोर (टीवी पिक्चर ट्यूब में स्क्रीन के समान) के साथ लेपित और इलेक्ट्रॉनिक छवि को दृश्यमान छवि में बदल देता है।

इस मामले में, ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में एक छवि का निर्माण मुख्य रूप से अध्ययन के तहत नमूने के विभिन्न क्षेत्रों द्वारा इलेक्ट्रॉन बिखरने की विभिन्न डिग्री और कुछ हद तक, इन क्षेत्रों द्वारा इलेक्ट्रॉन अवशोषण में अंतर के साथ जुड़ा हुआ है। कंट्रास्ट को "का उपयोग करके भी बढ़ाया जाता है" इलेक्ट्रॉनिक रंग "(ऑस्मियम टेट्रोक्साइड, यूरेनिल, आदि), वस्तु के कुछ क्षेत्रों को चुनिंदा रूप से बांधता है। इसी तरह से डिज़ाइन किए गए आधुनिक ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप प्रदान करते हैं अधिकतम उपयोगी आवर्धन 400,000 बार तक, जो मेल खाता है संकल्प 5.0 Å पर. ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके प्रकट की गई जीवाणु कोशिकाओं की बारीक संरचना को कहा जाता है फैटी .

में परावर्तक (स्कैनिंग) इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप छवि किसी वस्तु की सतह परत द्वारा परावर्तित (बिखरे हुए) इलेक्ट्रॉनों का उपयोग करके बनाई जाती है जब इसे सतह पर एक छोटे कोण (लगभग कुछ डिग्री) पर विकिरणित किया जाता है। तदनुसार, किसी छवि का निर्माण किसी वस्तु की सतह की सूक्ष्म राहत के आधार पर उसके विभिन्न बिंदुओं पर इलेक्ट्रॉन के बिखरने में अंतर के कारण होता है, और ऐसी माइक्रोस्कोपी का परिणाम स्वयं देखी गई वस्तु की सतह की संरचना के रूप में प्रकट होता है। वस्तु की सतह पर धातु के कणों को छिड़क कर कंट्रास्ट को बढ़ाया जा सकता है। इस प्रकार के सूक्ष्मदर्शी का प्राप्त विभेदन लगभग 100 Å होता है।

ऑप्टिकल अक्ष के साथ क्रमिक रूप से स्थित नमूने के फोकल विमानों में ली गई बढ़ी हुई दो-आयामी छवियां बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो नमूने के छोटे संरचनात्मक विवरणों की दो- और तीन-आयामी जांच की संभावना प्रदान करता है। ऑप्टिकल घटकों को एक टिकाऊ, एर्गोनोमिक आधार पर लगाया जाता है, जो त्वरित प्रतिस्थापन, सटीक केंद्रीकरण और ऑप्टिकली इंटरकनेक्टेड असेंबली के सावधानीपूर्वक संरेखण की अनुमति देता है। साथ में, स्लाइड और कवरस्लिप के बीच रखे गए नमूने सहित माइक्रोस्कोप के ऑप्टिकल और मैकेनिकल घटक, एक ऑप्टिकल प्रणाली बनाते हैं जिसका केंद्रीय अक्ष माइक्रोस्कोप के आधार और स्टैंड से होकर गुजरता है।

माइक्रोस्कोप की ऑप्टिकल प्रणाली में आमतौर पर एक इलुमिनेटर (एक प्रकाश स्रोत और एक एकत्रित लेंस सहित), एक कंडेनसर, एक नमूना, एक उद्देश्य, एक ऐपिस और एक फोटोडिटेक्टर होता है, जो या तो एक कैमरा या पर्यवेक्षक की आंख हो सकता है। अनुसंधान सूक्ष्मदर्शी में एक प्रकाश किरण (पूर्व) प्रसंस्करण उपकरण भी होता है, जो आमतौर पर इल्यूमिनेटर और कंडेनसर के बीच स्थित होता है, और लेंस और ऐपिस या कैमरे के बीच एक अतिरिक्त फोटोडिटेक्टर या फिल्टर डाला जाता है। फोटोडिटेक्टर और बीम प्री-प्रोसेसिंग डिवाइस का समन्वित संचालन स्थानिक आवृत्ति, चरण, ध्रुवीकरण, अवशोषण, प्रतिदीप्ति, ऑफ-अक्ष रोशनी और/या अन्य नमूना गुणों और प्रकाश स्थितियों के कार्य के रूप में छवि कंट्रास्ट में परिवर्तन प्रदान करता है। लेकिन रोशनी किरण को संसाधित करने और छवि बनाने वाली तरंगों को फ़िल्टर करने के लिए अतिरिक्त उपकरणों के बिना भी, अधिकांश बुनियादी सूक्ष्म विन्यासों में प्राकृतिक फ़िल्टरिंग की एक निश्चित डिग्री होती है।

परिचय

आधुनिक जटिल सूक्ष्मदर्शी को ऑप्टिकल अक्ष के साथ क्रमिक रूप से स्थित नमूने के फोकल विमानों में ली गई बढ़ी हुई दो-आयामी छवियां बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो नमूने के छोटे संरचनात्मक विवरणों की दो और तीन-आयामी जांच की संभावना प्रदान करता है।

अधिकांश माइक्रोस्कोप एक स्टेज मूवमेंट मैकेनिज्म से लैस होते हैं जो माइक्रोस्कोपिस्ट को अवलोकन और इमेजिंग को अनुकूलित करने के लिए नमूने को सटीक रूप से स्थिति देने, उन्मुख करने और ध्यान केंद्रित करने की अनुमति देता है। माइक्रोस्कोप में रोशनी की तीव्रता और किरणों के पथ को डायाफ्राम, दर्पण, प्रिज्म, बीम स्प्लिटर और अन्य ऑप्टिकल तत्वों को कुछ स्थितियों में रखकर नियंत्रित और नियंत्रित किया जाता है, जिससे नमूने की आवश्यक चमक और कंट्रास्ट प्राप्त होता है।

चित्र 1 एक निकॉन एक्लिप्स E600 माइक्रोस्कोप दिखाता है, जिसमें एक ट्राइनोकुलर ट्यूब और छवि रिकॉर्डिंग के लिए एक DXM-1200 डिजिटल कैमरा है। लैंप इकाई में स्थित टंगस्टन फिलामेंट के साथ हैलोजन लैंप द्वारा रोशनी उत्पन्न की जाती है, जिसमें से प्रकाश पहले एकत्रित लेंस से गुजरता है और फिर माइक्रोस्कोप के आधार पर ऑप्टिकल पथ में प्रवेश करता है। तापदीप्त लैंप द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की किरण को माइक्रोस्कोप के आधार पर स्थित फिल्टर की एक श्रृंखला द्वारा संशोधित किया जाता है, जिसके बाद, दर्पण से परावर्तित होकर, यह क्षेत्र डायाफ्राम के माध्यम से कंडेनसर पर गिरता है। कंडेनसर द्वारा निर्मित प्रकाश का शंकु सूक्ष्मदर्शी मंच पर स्थित नमूने को रोशन करता है और उद्देश्य में प्रवेश करता है। लेंस के बाद, प्रकाश किरण को बीम स्प्लिटर/प्रिज्म इकाई द्वारा विभाजित किया जाता है और या तो ऐपिस की ओर निर्देशित किया जाता है, जहां एक आभासी छवि बनती है, या सीसीडी फोटोडायोड मैट्रिक्स पर एक डिजिटल छवि बनाने के लिए ट्राइनोकुलर मध्यवर्ती ट्यूब के प्रक्षेपण लेंस की ओर निर्देशित किया जाता है। डिजिटल छवि रिकॉर्डिंग और विज़ुअलाइज़ेशन प्रणाली का।

आधुनिक सूक्ष्मदर्शी के ऑप्टिकल घटकों को एक टिकाऊ एर्गोनोमिक आधार पर लगाया जाता है, जो ऑप्टिकली इंटरकनेक्टेड असेंबली के त्वरित प्रतिस्थापन, सटीक केंद्रीकरण और सावधानीपूर्वक समायोजन की अनुमति देता है। साथ में, स्लाइड और कवरस्लिप के बीच रखे गए नमूने सहित माइक्रोस्कोप के ऑप्टिकल और मैकेनिकल घटक, एक ऑप्टिकल प्रणाली बनाते हैं जिसका केंद्रीय अक्ष माइक्रोस्कोप के आधार और स्टैंड से होकर गुजरता है।

माइक्रोस्कोप ऑप्टिकल प्रणालीआमतौर पर इसमें एक इलुमिनेटर (एक प्रकाश स्रोत और एक एकत्रित लेंस सहित), एक कंडेनसर, एक नमूना, एक लेंस, एक ऐपिस और एक फोटोडिटेक्टर होता है, जो या तो एक कैमरा या पर्यवेक्षक की आंख हो सकता है (तालिका 1)।
अनुसंधान सूक्ष्मदर्शी में एक प्रकाश किरण पूर्व-प्रसंस्करण उपकरण भी होता है, जो आमतौर पर इल्यूमिनेटर और कंडेनसर के बीच स्थित होता है, और लेंस और ऐपिस या कैमरे के बीच एक अतिरिक्त फोटोडिटेक्टर या प्रकाश फिल्टर रखा जाता है। फोटोडिटेक्टर और बीम प्री-प्रोसेसिंग डिवाइस का समन्वित संचालन स्थानिक आवृत्ति, चरण, ध्रुवीकरण, अवशोषण, प्रतिदीप्ति, ऑफ-अक्ष रोशनी और/या अन्य नमूना गुणों और प्रकाश स्थितियों के कार्य के रूप में छवि कंट्रास्ट में परिवर्तन प्रदान करता है। लेकिन रोशनी किरण को संसाधित करने और छवि बनाने वाली तरंगों को फ़िल्टर करने के लिए अतिरिक्त उपकरणों के बिना भी, अधिकांश बुनियादी सूक्ष्म विन्यास में प्राकृतिक फ़िल्टरिंग की एक निश्चित डिग्री होती है।

तालिका 1. माइक्रोस्कोप ऑप्टिकल प्रणाली के घटक।

माइक्रोस्कोप घटक	तत्व एवं विशेषताएँ
प्रकाशक	प्रकाश स्रोत, अभिसरण लेंस, फ़ील्ड डायाफ्राम, थर्मल फिल्टर, लेवलिंग फिल्टर, डिफ्यूज़र, तटस्थ घनत्व फिल्टर
बीम प्री-प्रोसेसिंग डिवाइस	कंडेनसर आईरिस डायाफ्राम, डार्क फील्ड डायाफ्राम, शैडो मास्क, फेज़ रिंग, ऑफ-एक्सिस स्लिट डायाफ्राम, नोमार्स्की प्रिज्म, प्रतिदीप्ति उत्तेजना फ़िल्टर
कंडेनसर	संख्यात्मक एपर्चर, फोकल लंबाई, विपथन, प्रकाश संचरण, विसर्जन माध्यम, कार्य दूरी
नमूना	स्लाइड की मोटाई, कवरस्लिप की मोटाई, विसर्जन माध्यम, अवशोषण, संचरण, विवर्तन, प्रतिदीप्ति, मंदता, द्विअपवर्तन
लेंस	आवर्धन, संख्यात्मक एपर्चर, फोकल लंबाई, विसर्जन माध्यम, विपथन, प्रकाश संचरण, ऑप्टिकल ट्रांसफर फ़ंक्शन, कार्य दूरी
छवि फ़िल्टर	कम्पेसाटर, विश्लेषक, नोमर्स्की प्रिज्म, लेंस आईरिस, चरण प्लेट, एसएसईई फिल्टर, मॉड्यूलेशन प्लेट, प्रकाश संचरण, तरंग दैर्ध्य चयन, प्रतिदीप्ति कट-ऑफ फिल्टर
ऐपिस	आवर्धन, विपथन, क्षेत्र का आकार, नेत्र ऑफसेट
डिटेक्टर	मानव आँख, फोटो इमल्शन, फोटोमल्टीप्लायर, फोटोडायोड मैट्रिक्स, वीडियो कैमरा

जबकि माइक्रोस्कोप के कुछ ऑप्टिकल घटक छवि-निर्माण तत्वों के रूप में कार्य करते हैं, अन्य को रोशन किरण के विभिन्न संशोधनों के लिए डिज़ाइन किया गया है, और फ़िल्टरिंग और संचारण कार्य भी करते हैं। माइक्रोस्कोप के ऑप्टिकल सिस्टम के छवि बनाने वाले घटक अभिसरण लेंस (इल्यूमिनेटर में स्थित या उसके निकट), कंडेनसर, ऑब्जेक्टिव, ऐपिस ट्यूब (या ऐपिस), और मानव आंख या कैमरा लेंस के अपवर्तक तत्व हैं। हालाँकि इनमें से कुछ घटक आम तौर पर छवि बनाने वाले घटक नहीं हैं, अंतिम सूक्ष्म छवि की गुणवत्ता निर्धारित करने में उनकी विशेषताएँ अत्यंत महत्वपूर्ण हैं।

एक आदर्श लेंस के माध्यम से प्रकाश तरंगों का पथ

ऑप्टिकल सिस्टम के घटकों को बनाने वाले व्यक्तिगत लेंस की भूमिका को समझना माइक्रोस्कोप में इमेजिंग प्रक्रिया को समझने के लिए मौलिक है। सबसे सरल छवि बनाने वाला तत्व एक आदर्श लेंस है (चित्रा 2) - आदर्श रूप से सही, विपथन से मुक्त और प्रकाश को एक बिंदु पर एकत्रित करना। एकत्रित लेंस में अपवर्तित प्रकाश की एक समानांतर, पैराएक्सियल किरण, इसके फोकल बिंदु या फोकस पर केंद्रित होती है (चित्र 2 में इसे शिलालेख द्वारा दर्शाया गया है) केंद्र) ऐसे लेंसों को अक्सर कहा जाता है सकारात्मक, क्योंकि वे अभिसरण (अभिसरण) प्रकाश किरण के तेजी से अभिसरण को बढ़ावा देते हैं और अपसारी किरण के विचलन को धीमा कर देते हैं। लेंस के केंद्र बिंदु पर स्थित एक बिंदु स्रोत से प्रकाश एक समानांतर, पैराएक्सियल किरण (चित्रा 2 में दाएं से बाएं दिशा) में निकलता है। लेंस तथा उसके फोकस के बीच की दूरी कहलाती है फोकल लम्बाईलेंस (चित्र 2 में एफ द्वारा दर्शाया गया है)।

ऑप्टिकल घटनाओं को अक्सर क्वांटम सिद्धांत या तरंग प्रकाशिकी के संदर्भ में वर्णित किया जाता है, जो कि मौजूदा समस्या पर निर्भर करता है। जब प्रकाश किसी लेंस से होकर गुजरता है, तो उसके तरंग गुणों को नजरअंदाज किया जा सकता है और यह माना जा सकता है कि वह सीधी रेखाओं में यात्रा करता है, जिन्हें आमतौर पर किरणें कहा जाता है। सरल किरण आरेख या किरण पथ अक्सर अपवर्तन, फोकल लंबाई, आवर्धन, इमेजिंग और एपर्चर सहित माइक्रोस्कोपी के कई महत्वपूर्ण पहलुओं और अवधारणाओं को समझाने के लिए पर्याप्त होते हैं। अन्य मामलों में, प्रकाश तरंगों को अधिक आसानी से अलग-अलग कणों (क्वांटा) से युक्त माना जाता है, खासकर जब प्रकाश क्वांटम यांत्रिक घटना द्वारा बनाया जाता है या ऊर्जा के किसी अन्य रूप में परिवर्तित हो जाता है। हमारी चर्चा में, ऑप्टिकल लेंस से गुजरने वाली पैराएक्सियल किरणों को तरंग और ज्यामितीय (किरण) प्रकाशिकी (किरण आरेख जिसमें किरणें बाएं से दाएं तक फैलती हैं) दोनों के संदर्भ में माना जाएगा। पैराएक्सियल (या पैराएक्सियल) ऑप्टिकल अक्ष के करीब से गुजरने वाली प्रकाश किरणें हैं; इस मामले में, रेडियन में व्यक्त आपतन और अपवर्तन कोणों के मानों को उनकी ज्याओं के मानों के लगभग बराबर माना जा सकता है।

एक समानांतर प्रकाश किरण में, व्यक्तिगत मोनोक्रोमैटिक तरंगें बनती हैं तरंगों का समूह, विद्युत और चुंबकीय वेक्टर जिसमें चरण और रूप में दोलन होते हैं लहर सामने; इस मामले में, इसके प्रसार की दिशा दोलनों की दिशा के लंबवत है। एक आदर्श लेंस से गुजरते समय, एक समतल तरंग एक गोलाकार तरंग में परिवर्तित हो जाती है, जो केंद्र बिंदु पर केन्द्रित होती है ( केंद्र) लेंस (चित्र 2)। एक केंद्र बिंदु पर एक साथ लाई गई प्रकाश तरंगें हस्तक्षेप करती हैं, एक दूसरे को मजबूत करती हैं। इसके विपरीत, एक आदर्श लेंस के केंद्र बिंदु से निकलने वाली एक गोलाकार तरंग अग्रभाग इसके द्वारा एक समतल तरंग में परिवर्तित हो जाती है (चित्र 2 में दाएं से बाएं ओर प्रसार)। समतल तरंग की प्रत्येक प्रकाश किरण एक लेंस में दूसरों से थोड़े अंतर के साथ अपवर्तित होती है क्योंकि यह इसकी सतह से थोड़े अलग कोण पर टकराती है। लेंस से बाहर निकलने पर प्रकाश किरण की दिशा भी बदल जाती है। वास्तविक प्रणालियों में, लेंस या लेंस के समूह का अपवर्तक कोण और फोकल बिंदु सिस्टम के प्रत्येक घटक की मोटाई, ज्यामिति, अपवर्तक सूचकांक और फैलाव पर निर्भर करता है।

सूक्ष्मदर्शी का विद्युत भाग

आवर्धक कांच के विपरीत, माइक्रोस्कोप में कम से कम दो आवर्धन स्तर होते हैं। माइक्रोस्कोप के कार्यात्मक और संरचनात्मक और तकनीकी भागों को माइक्रोस्कोप के संचालन को सुनिश्चित करने और वस्तु की एक स्थिर, सबसे सटीक, बढ़ी हुई छवि प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यहां हम माइक्रोस्कोप की संरचना को देखेंगे और माइक्रोस्कोप के मुख्य भागों का वर्णन करने का प्रयास करेंगे।

कार्यात्मक रूप से, माइक्रोस्कोप उपकरण को 3 भागों में विभाजित किया गया है:

1. प्रकाश भाग

माइक्रोस्कोप डिज़ाइन के प्रकाश भाग में एक प्रकाश स्रोत (लैंप और विद्युत ऊर्जा आपूर्ति) और एक ऑप्टिकल-मैकेनिकल सिस्टम (कलेक्टर, कंडेनसर, फ़ील्ड और एपर्चर समायोज्य / आईरिस डायाफ्राम) शामिल हैं।

2. पुनरुत्पादन भाग

अनुसंधान के लिए आवश्यक छवि गुणवत्ता और आवर्धन के साथ छवि विमान में किसी वस्तु को पुन: पेश करने के लिए डिज़ाइन किया गया है (यानी, एक ऐसी छवि का निर्माण करने के लिए जो वस्तु को यथासंभव सटीक और सभी विवरणों में रिज़ॉल्यूशन, आवर्धन, कंट्रास्ट और रंग प्रतिपादन के साथ पुन: पेश करेगी) माइक्रोस्कोप प्रकाशिकी)।
पुनरुत्पादन भाग आवर्धन का पहला चरण प्रदान करता है और माइक्रोस्कोप छवि तल पर वस्तु के बाद स्थित होता है।
पुनरुत्पादन भाग में एक लेंस और एक मध्यवर्ती ऑप्टिकल प्रणाली शामिल है।

नवीनतम पीढ़ी के आधुनिक सूक्ष्मदर्शी अनंत काल के लिए संशोधित ऑप्टिकल लेंस प्रणालियों पर आधारित हैं। इसके अतिरिक्त तथाकथित ट्यूब सिस्टम के उपयोग की आवश्यकता होती है, जो माइक्रोस्कोप छवि विमान में लेंस से निकलने वाली प्रकाश की समानांतर किरणों को "एकत्रित" करता है।

3. विज़ुअलाइज़ेशन भाग

अतिरिक्त आवर्धन (आवर्धन का दूसरा चरण) के साथ टेलीविजन या कंप्यूटर मॉनिटर की स्क्रीन पर, आंख की रेटिना, फोटोग्राफिक फिल्म या प्लेट पर किसी वस्तु की वास्तविक छवि प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
इमेजिंग भाग लेंस के छवि तल और पर्यवेक्षक (डिजिटल कैमरा) की आंखों के बीच स्थित होता है।
इमेजिंग भाग में एक अवलोकन प्रणाली (ऐपिस जो एक आवर्धक कांच की तरह काम करती है) के साथ एक एककोशिकीय, दूरबीन या त्रिकोणीय दृश्य लगाव शामिल है।
इसके अलावा, इस भाग में अतिरिक्त आवर्धन प्रणालियाँ (आवर्धन थोक विक्रेता/परिवर्तन प्रणालियाँ) शामिल हैं; प्रक्षेपण अनुलग्नक, जिसमें दो या दो से अधिक पर्यवेक्षकों के लिए चर्चा अनुलग्नक शामिल हैं; ड्राइंग उपकरण; डिजिटल कैमरों के लिए उपयुक्त एडेप्टर के साथ छवि विश्लेषण और दस्तावेज़ीकरण प्रणाली।

ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के मुख्य तत्वों का लेआउट

डिज़ाइन और तकनीकी दृष्टिकोण से, माइक्रोस्कोप में निम्नलिखित भाग होते हैं:

• यांत्रिक;
• ऑप्टिकल;
• बिजली.

1. सूक्ष्मदर्शी का यांत्रिक भाग

सूक्ष्मदर्शी यंत्रअपने आप चालू हो जाता है तिपाई,जो माइक्रोस्कोप का मुख्य संरचनात्मक और यांत्रिक ब्लॉक है। तिपाई में निम्नलिखित मुख्य ब्लॉक शामिल हैं: आधारऔर ट्यूब धारक.

आधारएक ब्लॉक है जिस पर पूरा माइक्रोस्कोप लगा होता है और यह माइक्रोस्कोप के मुख्य भागों में से एक है। साधारण सूक्ष्मदर्शी में, आधार पर प्रकाश दर्पण या ओवरहेड इलुमिनेटर स्थापित किए जाते हैं। अधिक जटिल मॉडलों में, प्रकाश व्यवस्था को बिजली की आपूर्ति के बिना या उसके साथ आधार में बनाया जाता है।

सूक्ष्मदर्शी आधारों के प्रकार:

1. प्रकाश दर्पण के साथ आधार;
2. तथाकथित "महत्वपूर्ण" या सरलीकृत प्रकाश व्यवस्था;
3. कोहलर प्रकाश व्यवस्था.

1. एक लेंस बदलने वाली इकाई, जिसमें निम्नलिखित डिज़ाइन विकल्प हैं - एक घूमने वाला उपकरण, लेंस में पेंच लगाने के लिए एक थ्रेडेड डिवाइस, विशेष गाइड का उपयोग करके लेंस को थ्रेडलेस माउंट करने के लिए एक "स्लेज";
2. तीक्ष्णता के लिए माइक्रोस्कोप के मोटे और बारीक समायोजन के लिए फोकसिंग तंत्र - लेंस या चरणों की गति पर ध्यान केंद्रित करने के लिए तंत्र;
3. बदली जाने योग्य ऑब्जेक्ट तालिकाओं के लिए अनुलग्नक बिंदु;
4. कंडेनसर की गति को केंद्रित करने और केंद्रित करने के लिए माउंटिंग इकाई;
5. बदली जाने योग्य अनुलग्नकों (दृश्य, फोटोग्राफिक, टेलीविजन, विभिन्न संचारण उपकरणों) के लिए अनुलग्नक बिंदु।

माइक्रोस्कोप घटकों को माउंट करने के लिए स्टैंड का उपयोग कर सकते हैं (उदाहरण के लिए, स्टीरियो माइक्रोस्कोप में एक फोकसिंग तंत्र या उल्टे माइक्रोस्कोप के कुछ मॉडल में एक इलुमिनेटर माउंट)।

सूक्ष्मदर्शी का पूर्णतः यांत्रिक घटक है अवस्था, किसी अवलोकन वस्तु को एक निश्चित स्थिति में बांधने या ठीक करने के लिए अभिप्रेत है। तालिकाओं को स्थिर, समन्वित और घूर्णन (केन्द्रित और गैर-केन्द्रित) किया जा सकता है।

2. माइक्रोस्कोप ऑप्टिक्स (ऑप्टिकल भाग)

ऑप्टिकल घटक और सहायक उपकरण माइक्रोस्कोप का मुख्य कार्य प्रदान करते हैं - आकार, घटक तत्वों के आकार अनुपात और रंग में पर्याप्त विश्वसनीयता के साथ किसी वस्तु की एक विस्तृत छवि बनाना। इसके अलावा, प्रकाशिकी को एक छवि गुणवत्ता प्रदान करनी चाहिए जो अध्ययन के उद्देश्यों और विश्लेषण विधियों की आवश्यकताओं को पूरा करती हो।
माइक्रोस्कोप के मुख्य ऑप्टिकल तत्व ऑप्टिकल तत्व होते हैं जो माइक्रोस्कोप की रोशनी (कंडेनसर सहित), अवलोकन (आईपिस) और पुनरुत्पादन (लेंस सहित) सिस्टम बनाते हैं।

माइक्रोस्कोप उद्देश्य

- ऑप्टिकल सिस्टम हैं जिन्हें उचित आवर्धन, तत्व रिज़ॉल्यूशन और अध्ययन की वस्तु के आकार और रंग के पुनरुत्पादन की सटीकता के साथ छवि विमान में सूक्ष्म छवि बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। उद्देश्य सूक्ष्मदर्शी के मुख्य भागों में से एक हैं। उनके पास एक जटिल ऑप्टिकल-मैकेनिकल डिज़ाइन है, जिसमें कई एकल लेंस और 2 या 3 लेंस से एक साथ चिपके हुए घटक शामिल हैं।
लेंस की संख्या लेंस द्वारा हल किए गए कार्यों की सीमा से निर्धारित होती है। एक लेंस जितनी अधिक छवि गुणवत्ता उत्पन्न करता है, उसका ऑप्टिकल डिज़ाइन उतना ही अधिक जटिल होता है। एक जटिल उद्देश्य में लेंस की कुल संख्या 14 तक हो सकती है (उदाहरण के लिए, यह 100x के आवर्धन और 1.40 के संख्यात्मक एपर्चर के साथ एक प्लैनोक्रोमैटिक उद्देश्य पर लागू हो सकता है)।

लेंस में आगे और पीछे के भाग होते हैं। सामने का लेंस (या लेंस सिस्टम) नमूने का सामना करता है और उचित गुणवत्ता की छवि बनाने में मुख्य है, यह लेंस की कार्यशील दूरी और संख्यात्मक एपर्चर निर्धारित करता है; अगला भाग, सामने वाले भाग के साथ मिलकर, आवश्यक आवर्धन, फोकल लंबाई और छवि गुणवत्ता प्रदान करता है, और लेंस की ऊंचाई और माइक्रोस्कोप ट्यूब की लंबाई भी निर्धारित करता है।

लेंस वर्गीकरण

लेंसों का वर्गीकरण सूक्ष्मदर्शी के वर्गीकरण से कहीं अधिक जटिल है। लेंस को गणना की गई छवि गुणवत्ता, पैरामीट्रिक और डिज़ाइन-तकनीकी विशेषताओं के सिद्धांत के साथ-साथ अनुसंधान और कंट्रास्ट विधियों के अनुसार विभाजित किया जाता है।

गणना की गई छवि गुणवत्ता के सिद्धांत के अनुसारलेंस हो सकते हैं:

• अक्रोमेटिक;
• अपोक्रोमेटिक;
• फ्लैट फील्ड लेंस (योजना)।

अक्रोमेटिक लेंस.

अक्रोमैटिक लेंस स्पेक्ट्रल रेंज 486-656 एनएम में उपयोग के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। किसी भी विपथन (एक्रोमैटाइजेशन) का सुधार दो तरंग दैर्ध्य के लिए किया जाता है। ये लेंस गोलाकार विपथन, रंगीन स्थिति विपथन, कोमा, दृष्टिवैषम्य और आंशिक रूप से गोलाकार विपथन को समाप्त करते हैं। वस्तु की छवि में थोड़ा नीला-लाल रंग है।

अपोक्रोमेटिक लेंस.

एपोक्रोमैटिक उद्देश्यों में एक विस्तारित वर्णक्रमीय क्षेत्र होता है और अक्रोमैटाइजेशन तीन तरंग दैर्ध्य पर किया जाता है। साथ ही, स्थिति क्रोमैटिज्म, गोलाकार विपथन, कोमा और दृष्टिवैषम्य के अलावा, डिजाइन में क्रिस्टल लेंस और विशेष चश्मे की शुरूआत के कारण, द्वितीयक स्पेक्ट्रम और स्फेरोक्रोमैटिक विपथन को भी काफी अच्छी तरह से ठीक किया जाता है। अक्रोमैट लेंस की तुलना में, इन लेंसों में आम तौर पर उच्च संख्यात्मक एपर्चर होते हैं, तेज छवियां उत्पन्न होती हैं, और विषय के रंग को सटीक रूप से पुन: पेश करते हैं।

अर्ध-एपोक्रोमैट्सया माइक्रोफ्लुअर्स.

मध्यवर्ती छवि गुणवत्ता वाले आधुनिक लेंस।

प्लानलेंस.

प्लान लेंस में, पूरे क्षेत्र में छवि की वक्रता को ठीक किया गया है, जो पूरे अवलोकन क्षेत्र में वस्तु की एक स्पष्ट छवि सुनिश्चित करता है। प्लान लेंस का उपयोग आमतौर पर फोटोग्राफी में किया जाता है, जिसमें प्लान एपोक्रोमैट्स सबसे प्रभावी होते हैं।

इस प्रकार के लेंस की आवश्यकता बढ़ रही है, लेकिन ऑप्टिकल डिज़ाइन जो एक सपाट छवि क्षेत्र को लागू करता है और ऑप्टिकल मीडिया का उपयोग किया जाता है, के कारण वे काफी महंगे हैं। इसलिए, नियमित और कार्य सूक्ष्मदर्शी तथाकथित किफायती लेंस से सुसज्जित होते हैं। इनमें पूरे क्षेत्र में बेहतर छवि गुणवत्ता वाले लेंस शामिल हैं: एक्रोमैट्स (LEICA), सीपी एक्रोमैट्स और एक्रोप्लेन (CARL ZEISS), स्टिग्माक्रोमैट्स (LOMO)।

पैरामीट्रिक विशेषताओं के अनुसारलेंसों को इस प्रकार विभाजित किया गया है:

1. परिमित ट्यूब लंबाई वाले उद्देश्य (उदाहरण के लिए, 160 मिमी) और ट्यूब लंबाई "अनंत" के लिए सही किए गए उद्देश्य (उदाहरण के लिए, 160 मिमी की माइक्रोस्कोप फोकल लंबाई वाली एक अतिरिक्त ट्यूब प्रणाली के साथ);
2. छोटे लेंस (10x तक); मध्यम (50x तक) और उच्च (50x से अधिक) आवर्धन, साथ ही अति-उच्च आवर्धन (100x से अधिक) वाले लेंस;
3. छोटे (0.25 तक), मध्यम (0.65 तक) और बड़े (0.65 से अधिक) संख्यात्मक एपर्चर के लेंस, साथ ही बढ़े हुए (पारंपरिक की तुलना में) संख्यात्मक एपर्चर वाले लेंस (उदाहरण के लिए, एपोक्रोमैटिक सुधार लेंस, साथ ही विशेष) फ्लोरोसेंट माइक्रोस्कोप के लिए लेंस);
4. बढ़ी हुई (पारंपरिक की तुलना में) कार्य दूरी के साथ-साथ बड़ी और अतिरिक्त-लंबी कार्य दूरी वाले लेंस (उल्टे सूक्ष्मदर्शी में काम करने के लिए लेंस)। कार्यशील दूरी वस्तु (कवर ग्लास का तल) और लेंस के सामने वाले घटक के फ्रेम के निचले किनारे (लेंस, यदि यह फैला हुआ है) के बीच की मुक्त दूरी है;
5. लेंस जो सामान्य रैखिक क्षेत्र (18 मिमी तक) के भीतर अवलोकन प्रदान करते हैं; वाइड-फील्ड लेंस (22.5 मिमी तक); अल्ट्रा-वाइड-फील्ड लेंस (22.5 मिमी से अधिक);
6. लेंस मानक (45 मिमी, 33 मिमी) और ऊंचाई में गैर-मानक हैं।

ऊंचाई - लेंस के संदर्भ तल (घूमने वाले उपकरण के साथ पेंचदार लेंस के संपर्क का तल) से एक केंद्रित माइक्रोस्कोप के साथ वस्तु के तल तक की दूरी, एक स्थिर मान है और एक सेट की पारफोकैलिटी सुनिश्चित करती है घूमने वाले उपकरण में अलग-अलग आवर्धन के समान ऊंचाई के लेंस स्थापित किए गए हैं। दूसरे शब्दों में, यदि आप किसी वस्तु की तीक्ष्ण छवि प्राप्त करने के लिए एक आवर्धन के लेंस का उपयोग करते हैं, तो बाद के आवर्धन पर जाने पर, लेंस के क्षेत्र की गहराई के भीतर वस्तु की छवि तीक्ष्ण बनी रहती है।

डिज़ाइन और तकनीकी विशेषताओं के अनुसारनिम्नलिखित विभाजन है:

1. स्प्रिंग फ्रेम वाले लेंस (संख्यात्मक एपर्चर 0.50 से शुरू) और इसके बिना;
2. वे लेंस जिनमें संख्यात्मक एपर्चर को बदलने के लिए अंदर एक आईरिस डायाफ्राम होता है (उदाहरण के लिए, बढ़े हुए संख्यात्मक एपर्चर वाले लेंस में, अंधेरे क्षेत्र विधि को लागू करने के लिए प्रेषित प्रकाश लेंस में, परावर्तित प्रकाश ध्रुवीकृत लेंस में);
3. सुधारात्मक (नियंत्रण) फ्रेम वाले लेंस, जो लेंस के अंदर ऑप्टिकल तत्वों की गति को सुनिश्चित करते हैं (उदाहरण के लिए, अलग-अलग कवर ग्लास मोटाई के साथ या अलग-अलग विसर्जन तरल पदार्थ के साथ काम करते समय लेंस की छवि गुणवत्ता को समायोजित करने के लिए; साथ ही बदलने के लिए) एक चिकनी के दौरान आवर्धन - अग्न्याशय - आवर्धन में परिवर्तन) और उसके बिना।

अनुसंधान और विरोधाभासी तरीके प्रदान करनालेंसों को इस प्रकार विभाजित किया जा सकता है:

1. कवर ग्लास के साथ और उसके बिना काम करने के उद्देश्य;
2. संचरित और परावर्तित प्रकाश के लेंस (गैर-प्रतिवर्त); ल्यूमिनसेंट लेंस (न्यूनतम आंतरिक ल्यूमिनेसेंस के साथ); ध्रुवीकृत लेंस (ऑप्टिकल तत्वों में कांच के तनाव के बिना, यानी, अपने स्वयं के विध्रुवण का परिचय दिए बिना); चरण लेंस (एक चरण तत्व वाले - लेंस के अंदर एक पारभासी वलय); डीआईसी लेंस अंतर हस्तक्षेप कंट्रास्ट विधि (एक प्रिज्म तत्व के साथ ध्रुवीकरण) का उपयोग करके संचालित होते हैं; एपिलेंस (परावर्तित प्रकाश लेंस, प्रकाश और अंधेरे क्षेत्र के तरीकों को प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, उनके डिजाइन में विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए प्रकाश एपि-दर्पण हैं);
3. विसर्जन और गैर-विसर्जन लेंस।

विसर्जन ( लैट से. विसर्जन - विसर्जन) एक तरल है जो अवलोकन की वस्तु और एक विशेष विसर्जन उद्देश्य (कंडेनसर और ग्लास स्लाइड) के बीच की जगह को भरता है। तीन प्रकार के विसर्जन तरल पदार्थ मुख्य रूप से उपयोग किए जाते हैं: तेल विसर्जन (एमआई/तेल), जल विसर्जन (डब्ल्यूआई/डब्ल्यू) और ग्लिसरॉल विसर्जन (जीआई/ग्लाइक), बाद वाले का उपयोग मुख्य रूप से पराबैंगनी माइक्रोस्कोपी में किया जाता है।
विसर्जन का उपयोग उन मामलों में किया जाता है जहां माइक्रोस्कोप के रिज़ॉल्यूशन को बढ़ाना आवश्यक होता है या माइक्रोस्कोपी की तकनीकी प्रक्रिया के लिए इसका उपयोग आवश्यक होता है। यह होता है:

1. माध्यम और वस्तु के अपवर्तनांक के बीच अंतर बढ़ाकर दृश्यता बढ़ाना;
2. देखी गई परत की गहराई बढ़ाना, जो माध्यम के अपवर्तनांक पर निर्भर करता है।

इसके अलावा, विसर्जन तरल पदार्थ विषय से चकाचौंध को खत्म करके आवारा प्रकाश की मात्रा को कम कर सकता है। यह लेंस में प्रवेश करने पर प्रकाश की अपरिहार्य हानि को समाप्त करता है।

विसर्जन लेंस.विसर्जन लेंस की छवि गुणवत्ता, पैरामीटर और ऑप्टिकल डिज़ाइन की गणना और चयन विसर्जन परत की मोटाई को ध्यान में रखते हुए किया जाता है, जिसे संबंधित अपवर्तक सूचकांक के साथ एक अतिरिक्त लेंस माना जाता है। वस्तु और लेंस के सामने वाले घटक के बीच रखा गया विसर्जन तरल उस कोण को बढ़ाता है जिस पर वस्तु को देखा जाता है (एपर्चर कोण)। विसर्जन-मुक्त (शुष्क) लेंस का संख्यात्मक एपर्चर 1.0 से अधिक नहीं होता है (मुख्य तरंग दैर्ध्य के लिए रिज़ॉल्यूशन लगभग 0.3 µm है); विसर्जन - विसर्जन के अपवर्तक सूचकांक और फ्रंट लेंस के निर्माण की तकनीकी क्षमताओं के आधार पर 1.40 तक पहुंचता है (ऐसे लेंस का रिज़ॉल्यूशन लगभग 0.12 माइक्रोन है)।
उच्च आवर्धन विसर्जन उद्देश्यों की छोटी फोकल लंबाई 1.5-2.5 मिमी होती है और मुक्त कार्य दूरी 0.1-0.3 मिमी (नमूने के तल से लेंस के सामने के लेंस के फ्रेम तक की दूरी) होती है।

लेंस चिह्न.

प्रत्येक लेंस के बारे में डेटा उसके शरीर पर अंकित होता है जो निम्नलिखित मापदंडों को दर्शाता है:

1. आवर्धन ("x"-गुना, बार): 8x, 40x, 90x;
2. एनए: 0.20; 0.65, उदाहरण: 40/0.65 या 40x/0.65;
3. यदि लेंस का उपयोग विभिन्न अनुसंधान और कंट्रास्ट विधियों के लिए किया जाता है तो अतिरिक्त अक्षर अंकन: चरण - एफ (आरपी2 - संख्या एक विशेष कंडेनसर या डालने पर अंकन से मेल खाती है), ध्रुवीकरण - पी (पोल), ल्यूमिनसेंट - एल (एल), चरण -ल्यूमिनसेंट - FL ( PhL), EPI (एपीआई, HD) - डार्क फील्ड विधि, डिफरेंशियल इंटरफेरेंस कंट्रास्ट - DIC (DIC) का उपयोग करके परावर्तित प्रकाश में काम करने के लिए एपिलेंस, उदाहरण: 40x/0.65 F या Ph2 40x/0.65;
4. ऑप्टिकल सुधार के प्रकार का अंकन: एपोक्रोमैट - एपीओ (एआरओ), प्लानक्रोमैट - प्लान (पीएल, प्लान), प्लानाक्रोमैट - प्लान-एपीओ (प्लान-एरो), बेहतर एक्रोमैट, सेमी-प्लान - सीएक्स - स्टिग्माक्रोमैट (एक्रोस्टिगमैट, सीपी- एक्रोमैट, एक्रोप्लान), माइक्रोफ्लुअर (सेमीप्लान-सेमी-एपोक्रोमैट) - एसएफ या एम-फ्लुअर (माइक्रोफ्लुअर, नियोफ्लुअर, एनपीएल, फ्लुओटार)।

आईपीस

ऑप्टिकल सिस्टम को पर्यवेक्षक की आंख की रेटिना पर सूक्ष्म छवि बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। सामान्य तौर पर, ऐपिस में लेंस के दो समूह होते हैं: आंख का लेंस - पर्यवेक्षक की आंख के सबसे करीब - और फील्ड लेंस - उस तल के सबसे करीब, जिसमें लेंस संबंधित वस्तु की छवि बनाता है।

ऐपिस को लेंस के समान विशेषताओं के समूह के अनुसार वर्गीकृत किया गया है:

1. प्रतिपूरक (K - 0.8% से अधिक लेंस आवर्धन में रंगीन अंतर के लिए क्षतिपूर्ति) और गैर-प्रतिपूरक क्रिया वाली ऐपिस;
2. नियमित और सपाट फ़ील्ड ऐपिस;
3. वाइड-एंगल ऐपिस (एक ऐपिस संख्या के साथ - ऐपिस और उसके रैखिक क्षेत्र के आवर्धन का उत्पाद - 180 से अधिक); अल्ट्रा-वाइड-एंगल (225 से अधिक की नेत्र संख्या के साथ);
4. चश्मे के साथ या उसके बिना काम करने के लिए विस्तारित पुतली के साथ ऐपिस;
5. अवलोकन ऐपिस, प्रक्षेपण ऐपिस, फोटो ऐपिस, गेमल्स;
6. आंतरिक लक्ष्य के साथ ऐपिस (आइपिस के अंदर एक गतिशील तत्व का उपयोग करके, रेटिकल या माइक्रोस्कोप छवि विमान की एक तेज छवि के लिए समायोजन किया जाता है; साथ ही ऐपिस के आवर्धन में एक सहज, अग्न्याशय परिवर्तन) और इसके बिना।

प्रकाश की व्यवस्था

प्रकाश व्यवस्था एक महत्वपूर्ण हिस्सा है माइक्रोस्कोप डिजाइनऔर लेंस, डायाफ्राम और दर्पण की एक प्रणाली है (यदि आवश्यक हो तो बाद वाले का उपयोग किया जाता है), वस्तु की एक समान रोशनी सुनिश्चित करता है और लेंस एपर्चर का पूरा भरना सुनिश्चित करता है।
संचरित प्रकाश सूक्ष्मदर्शी की रोशनी प्रणाली में दो भाग होते हैं: एक संग्राहक और एक संघनित्र।

एकत्र करनेवाला।
एक अंतर्निर्मित संचारित प्रकाश रोशनी प्रणाली के साथ, कलेक्टर भाग माइक्रोस्कोप के आधार पर प्रकाश स्रोत के पास स्थित होता है और इसे चमकदार शरीर के आकार को बढ़ाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। समायोजन सुनिश्चित करने के लिए, कलेक्टर को गतिशील बनाया जा सकता है और ऑप्टिकल अक्ष के साथ घुमाया जा सकता है। माइक्रोस्कोप का फ़ील्ड डायाफ्राम कलेक्टर के पास स्थित होता है।

संघनित्र.
कंडेनसर की ऑप्टिकल प्रणाली को माइक्रोस्कोप में प्रवेश करने वाले प्रकाश की मात्रा को बढ़ाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। कंडेनसर वस्तु (मंच) और प्रकाशक (प्रकाश स्रोत) के बीच स्थित होता है।
अक्सर, शैक्षिक और सरल सूक्ष्मदर्शी में, कंडेनसर को गैर-हटाने योग्य और गतिहीन बनाया जा सकता है। अन्य मामलों में, कंडेनसर एक हटाने योग्य हिस्सा है और, प्रकाश को समायोजित करते समय, ऑप्टिकल अक्ष के साथ एक फोकसिंग गति और ऑप्टिकल अक्ष के लंबवत एक केंद्रित गति होती है।
कंडेनसर पर हमेशा एक प्रकाश एपर्चर आईरिस डायाफ्राम होता है।

कंडेनसर मुख्य तत्वों में से एक है जो रोशनी और कंट्रास्ट के विभिन्न तरीकों का उपयोग करके माइक्रोस्कोप के संचालन को सुनिश्चित करता है:

• तिरछी रोशनी (किनारे से केंद्र तक डायाफ्राम और माइक्रोस्कोप के ऑप्टिकल अक्ष के सापेक्ष प्रकाश एपर्चर डायाफ्राम का विस्थापन);
• डार्क फील्ड (केंद्र से प्रकाश एपर्चर के किनारे तक अधिकतम एपर्चर);
• चरण कंट्रास्ट (किसी वस्तु की रिंग रोशनी, जबकि प्रकाश रिंग की छवि लेंस के चरण रिंग में फिट होती है)।

कैपेसिटर का वर्गीकरणविशेषताओं के समूह में लेंस के करीब है:

1. छवि गुणवत्ता और ऑप्टिकल सुधार के प्रकार के आधार पर कंडेनसर को गैर-अक्रोमेटिक, अक्रोमैटिक, अप्लानेटिक और अक्रोमेटिक-अप्लानेटिक में विभाजित किया गया है;
2. छोटे संख्यात्मक एपर्चर (0.30 तक), मध्यम संख्यात्मक एपर्चर (0.75 तक), बड़े संख्यात्मक एपर्चर (0.75 से अधिक) के कंडेनसर;
3. नियमित, लंबी और अतिरिक्त-लंबी कार्य दूरी वाले कंडेनसर;
4. विभिन्न अनुसंधान और कंट्रास्ट विधियों के लिए पारंपरिक और विशेष कंडेनसर;
5. कंडेनसर डिज़ाइन सिंगल है, एक फोल्डिंग एलिमेंट (फ्रंट कंपोनेंट या लार्ज-फील्ड लेंस) के साथ, एक स्क्रू-ऑन फ्रंट एलिमेंट के साथ।

अब्बे कंडेनसर- छवि गुणवत्ता के लिए सही नहीं किया गया एक कंडेनसर, जिसमें 2 गैर-अक्रोमेटिक लेंस होते हैं: एक उभयलिंगी है, दूसरा समतल-उत्तल है, जो अवलोकन की वस्तु का सामना कर रहा है (इस लेंस का सपाट पक्ष ऊपर की ओर निर्देशित है)। कंडेनसर एपर्चर, ए = 1.20. एक आईरिस डायाफ्राम है.

अप्लानेटिक कंडेनसर- एक कंडेनसर जिसमें तीन लेंस होते हैं, निम्नानुसार व्यवस्थित होते हैं: शीर्ष लेंस प्लैनो-उत्तल होता है (सपाट पक्ष लेंस की ओर निर्देशित होता है), इसके बाद अवतल-उत्तल और उभयलिंगी लेंस होते हैं। गोलाकार विपथन और कोमा के संबंध में सुधार किया गया। कंडेनसर एपर्चर, ए = 1.40। एक आईरिस डायाफ्राम है.

अक्रोमेटिक कंडेनसर- रंगीन और गोलाकार विपथन के लिए कंडेनसर को पूरी तरह से ठीक किया गया।

डार्क फील्ड कंडेनसर- एक कंडेनसर जिसे डार्क फील्ड प्रभाव प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। कंडेनसर के आईरिस डायाफ्राम के विमान में एक निश्चित आकार की एक अपारदर्शी डिस्क स्थापित करके इसे विशेष या नियमित उज्ज्वल-क्षेत्र कंडेनसर से परिवर्तित किया जा सकता है।

कंडेनसर अंकन.
कंडेनसर के सामने संख्यात्मक एपर्चर (रोशनी) अंकित है।

3. सूक्ष्मदर्शी का विद्युत भाग

आधुनिक सूक्ष्मदर्शी, दर्पणों के बजाय, विद्युत नेटवर्क से संचालित विभिन्न प्रकाश स्रोतों का उपयोग करते हैं। ये या तो साधारण गरमागरम लैंप, या हलोजन, क्सीनन, या पारा लैंप हो सकते हैं। एलईडी लाइटिंग भी तेजी से लोकप्रिय हो रही है। परंपरागत लैंपों की तुलना में उनके पास महत्वपूर्ण फायदे हैं, जैसे स्थायित्व, कम ऊर्जा खपत इत्यादि। प्रकाश स्रोत को बिजली देने के लिए, विभिन्न बिजली आपूर्ति, इग्निशन इकाइयों और अन्य उपकरणों का उपयोग किया जाता है जो विद्युत नेटवर्क से वर्तमान को किसी विशेष को बिजली देने के लिए उपयुक्त में परिवर्तित करते हैं। प्रकाश स्रोत. ये रिचार्जेबल बैटरियां भी हो सकती हैं, जो आपको कनेक्शन बिंदु की अनुपस्थिति में क्षेत्र में माइक्रोस्कोप का उपयोग करने की अनुमति देती हैं।