संयुक्त सूक्ष्मदर्शी – समस्याएं और समाधान
1.
ऊपर दिए गए चित्र के आधार पर, कुल आवर्धन कितना है? एक सामान्य आँख मान लें, जिससे निकट बिंदु (N) = 25 सेमी हो।
ज्ञात :
ऑब्जेक्टिव लेंस की फोकल लंबाई (f o ) = 2 सेमी
वस्तु और लक्ष्य लेंस के बीच की दूरी (d o ) = 2.2 सेमी
सामान्य आँख का निकट बिंदु (N) = 25 सेमी
आईपिस लेंस की फोकस लंबाई (f e ) = 25 सेमी
आवश्यकता है: समग्र आवर्धन (M)
समाधान:
यदि अंतिम प्रतिबिंब नेत्रगोलक के लेंस द्वारा अनंत दूरी पर बनता है, तो आँख शिथिल अवस्था में होती है। यदि अंतिम प्रतिबिंब अनंत दूरी पर नहीं बनता है, तो आँख शिथिल अवस्था में नहीं होती है।
ऊपर दिए गए चित्र के आधार पर, आभासी प्रतिबिंब की दूरी अनंत पर स्थित नेत्र लेंस द्वारा निर्धारित की जाती है। अंतिम प्रतिबिंब अनंत पर इस प्रकार बनता है कि आंख को आराम मिलता है।
सबसे पहले, ऑब्जेक्टिव लेंस से प्रतिबिंब की दूरी (d o ') की गणना करें। ऑब्जेक्टिव लेंस अभिसारी लेंस है, इसलिए प्रतिबिंब की दूरी की गणना अभिसारी लेंस के समीकरण का उपयोग करके की जाती है ।
अभिसारी लेंस की फोकस दूरी धनात्मक होती है।
1/d o ' = 1/f o – 1/d o = 1/2 – 1 / 2.2 = 11 / 22 – 10/22 = 1/22
d o ' = 22/1 = 22 सेमी
सूक्ष्मदर्शी का कुल आवर्धन :
2.
ऊपर दिए गए चित्र के आधार पर, माइक्रोस्कोप के ऑब्जेक्टिव लेंस और आई पीस लेंस के बीच की दूरी क्या है?
समाधान:
सूक्ष्मदर्शी में ऑब्जेक्टिव लेंस और आईपिस (ऑकुलर) लेंस दोनों होते हैं। सूक्ष्मदर्शी का उपयोग बहुत पास की वस्तुओं को देखने के लिए किया जाता है। ऑब्जेक्टिव लेंस द्वारा निर्मित प्रतिबिंब वास्तविक प्रतिबिंब होता है। आईपिस लेंस द्वारा इस प्रतिबिंब को आवर्धित करके एक बहुत बड़ा आभासी प्रतिबिंब बनाया जाता है।
ज्ञात :
लक्ष्य लेंस की फोकस दूरी (fo ) = 1.8 सेमी (फोकल दूरी धनात्मक है क्योंकि लक्ष्य लेंस अभिसारी लेंस है)
नेत्र लेंस की फोकस दूरी (f e ) = 6 सेमी (फोकल दूरी धनात्मक है क्योंकि नेत्र लेंस अभिसारी लेंस है)
वस्तु और लक्ष्य लेंस के बीच की दूरी (d o ) = 2 सेमी (प्लस चिह्न दर्शाता है कि प्रतिबिंब वास्तविक है)
ऑब्जेक्टिव लेंस और आई पीस लेंस के बीच की दूरी ज्ञात करनी है (माइक्रोस्कोप की लंबाई = d)
समाधान:
छवि और ऑब्जेक्टिव लेंस के बीच की दूरी ( d o ') :
1/d o + 1/d o ' = 1/f o
1/d o ' = 1/f o – 1/d o
1/d o ' = 1 / 1.8 – 1/2 = 10/18 – 9/18 = 1/18
d o ' = 18 सेमी
ऊपर दिए गए चित्र में दिखाए अनुसार, वास्तविक प्रतिबिंब ऑब्जेक्टिव लेंस द्वारा बनता है जो आई पीस लेंस के फोकल बिंदु पर स्थित होता है।
ऑब्जेक्टिव लेंस और ऑक्यूलर लेंस के बीच की दूरी:
l = d o ' + f e = 18 सेमी + 6 सेमी = 24 सेमी
3.
वस्तु और लक्ष्य लेंस के बीच की दूरी 1.1 सेमी है, लक्ष्य लेंस की फोकस दूरी 1 सेमी है और नेत्र लेंस की फोकस दूरी 5 सेमी है। सूक्ष्मदर्शी का कुल आवर्धन कितना है?
ज्ञात :
वस्तु और लक्ष्य लेंस के बीच की दूरी (d o ) = 1.1 सेमी
लक्ष्य लेंस की फोकस दूरी (fo ) = 1 सेमी (फोकल दूरी धनात्मक है क्योंकि लक्ष्य लेंस अभिसारी लेंस है)
नेत्र लेंस की फोकस दूरी (f e ) = 5 सेमी (फोकल दूरी धनात्मक है क्योंकि नेत्र लेंस अभिसारी लेंस है)
आवश्यकता है: समग्र आवर्धन (M)
समाधान:
किसी सूक्ष्मदर्शी का कुल आवर्धन, ऑब्जेक्टिव लेंस के आवर्धन (m²) और आई पीस लेंस के कोणीय आवर्धन (M²) का गुणनफल होता है ।
ऑब्जेक्टिव लेंस का आवर्धन:
लक्ष्य लेंस के रैखिक आवर्धन (m ob ) का समीकरण :
m o = h o '/h o = d o '/d o = (l – f e )/d o
जहां
h o ' = ऑब्जेक्टिव लेंस द्वारा निर्मित प्रतिबिंब की ऊँचाई
h o = वस्तु की ऊँचाई
d o ' = ऑब्जेक्टिव लेंस द्वारा निर्मित वास्तविक प्रतिबिंब और ऑब्जेक्टिव लेंस के बीच की दूरी
do = वस्तु और ऑब्जेक्टिव लेंस के बीच की दूरी
f e = नेत्र लेंस की फोकस दूरी
l = सूक्ष्मदर्शी की लंबाई = दो लेंसों के बीच की दूरी = ऑब्जेक्टिव लेंस द्वारा निर्मित वास्तविक प्रतिबिंब (d o ' ) और ऑक्यूलर लेंस की फोकस दूरी (f e ) के बीच की दूरी
ऑब्जेक्टिव लेंस द्वारा निर्मित वास्तविक प्रतिबिंब और ऑब्जेक्टिव लेंस के बीच की दूरी ( d o ') :
सबसे पहले, वास्तविक प्रतिबिंब और ऑब्जेक्टिव लेंस के बीच की दूरी निर्धारित करें:
1/d o + 1/d o ' = 1/f o
1/d o ' = 1/f o – 1/d o
1/d o ' = 1/1 – 1 / 1.1 = 11/11 – 10/11 = 1/11
d o ' = 11 सेमी
ऑब्जेक्टिव लेंस द्वारा निर्मित वास्तविक प्रतिबिंब नेत्रगोलक बिंदु पर होता है, जैसा कि ऊपर दिए गए चित्र में दिखाया गया है।
ऑब्जेक्टिव लेंस का आवर्धन:
m o = d o ' / d o = 11 सेमी / 1.1 सेमी = 10
नेत्र लेंस का आवर्धन:
यदि आँख शिथिल अवस्था में हो, तो नेत्रकोष का आवर्धन (M e ) :
M e = N / f e
कहा पे
N = आंख का निकट बिंदु (25 सेमी)
f e = नेत्र लेंस की फोकस दूरी = 5 सेमी
नेत्र लेंस का कोणीय आवर्धन (M e ) :
M e = N / f e = 25 सेमी / 5 सेमी = 5
सूक्ष्मदर्शी का कुल आवर्धन:
M = m o x M e = 10 x 5 = 50
4.
सूक्ष्मदर्शी के ऑब्जेक्टिव लेंस और ऑक्यूलर लेंस के बीच की दूरी।
ज्ञात :
वस्तु और लक्ष्य लेंस के बीच की दूरी (d o ) = 2 सेमी
ऑब्जेक्टिव लेंस की फोकल लंबाई (f o ) = 1.8 सेमी
वास्तविक प्रतिबिंब और नेत्र लेंस के बीच की दूरी (d e ) = 6 सेमी
नेत्र लेंस की फोकस दूरी (f e ) = 6 सेमी
वांछित: ऑब्जेक्टिव लेंस और ऑक्यूलर लेंस के बीच की दूरी (माइक्रोस्कोप की लंबाई)
समाधान:
यदि आँख शिथिल अवस्था में हो, तो नेत्रकोष द्वारा निर्मित अंतिम प्रतिबिंब अनंत पर होता है। अंतिम प्रतिबिंब अनंत पर तब भी होता है जब लक्ष्यकोष द्वारा निर्मित वास्तविक प्रतिबिंब नेत्रकोष के फोकस बिंदु पर हो।
ऑब्जेक्टिव लेंस और ऑक्यूलर लेंस के बीच की दूरी (l) = ऑब्जेक्टिव लेंस द्वारा निर्मित वास्तविक प्रतिबिंब (d o ' ) और ऑक्यूलर लेंस की फोकल लंबाई (f e ) के बीच की दूरी।
वास्तविक प्रतिबिंब और ऑब्जेक्टिव लेंस के बीच की दूरी (d o '):
1/d o + 1/d o ' = 1/f o
1/d o ' = 1/f o – 1/d o
1/d o ' = 1 / 1.8 – 1/2
1/d o ' = 10/18 – 9/18 = 1/18
d o ' = 18 सेमी
ऑब्जेक्टिव लेंस और ऑक्यूलर लेंस के बीच की दूरी (माइक्रोस्कोप की लंबाई):
l = d o ' + f e
लंबाई = 18 सेमी + 6 सेमी
लंबाई = 24 सेमी
- कंपाउंड माइक्रोस्कोप क्या होता है?
- उत्तर: एक यौगिक सूक्ष्मदर्शी एक प्रकाशीय उपकरण है जो छोटी वस्तुओं को बड़ा करने के लिए कई लेंसों का उपयोग करता है, जिससे दर्शक उन विवरणों को देख सकता है जो नंगी आंखों से देखने के लिए बहुत छोटे होते हैं।
- एक यौगिक सूक्ष्मदर्शी एक साधारण सूक्ष्मदर्शी से किस प्रकार भिन्न होता है?
- उत्तर: एक साधारण माइक्रोस्कोप आवर्धन के लिए केवल एक लेंस का उपयोग करता है (जैसे आवर्धक कांच), जबकि एक यौगिक माइक्रोस्कोप लेंस के दो सेटों का उपयोग करता है - नमूने के पास स्थित ऑब्जेक्टिव लेंस और आईपिस लेंस जिसके माध्यम से दर्शक देखता है।
- एक संयुक्त सूक्ष्मदर्शी के प्राथमिक भाग कौन-कौन से हैं और उनके कार्य क्या हैं?
- उत्तर: प्राथमिक भागों में शामिल हैं:
- ऑब्जेक्टिव लेंस: ये अलग-अलग आवर्धन क्षमता वाले लेंसों की एक श्रृंखला है जिन्हें नमूने के सबसे करीब रखा जाता है।
- नेत्रकोष (ऑकुलर) लेंस: यह वह लेंस है जिसके माध्यम से दर्शक देखता है।
- मंच: वह समतल चबूतरा जिस पर नमूना रखा जाता है।
- कंडेनसर: नमूने पर प्रकाश केंद्रित करता है।
- प्रकाश स्रोत/प्रकाश यंत्र: नमूने को देखने के लिए प्रकाश प्रदान करता है।
- कोर्स और फाइन फोकस नॉब्स: फोकस समायोजित करें।
- उत्तर: प्राथमिक भागों में शामिल हैं:
- किसी यौगिक सूक्ष्मदर्शी का कुल आवर्धन कैसे निर्धारित किया जाता है?
- उत्तर: कुल आवर्धन की गणना ऑब्जेक्टिव लेंस के आवर्धन को आई पीस लेंस के आवर्धन से गुणा करके की जाती है।
- उच्च आवर्धन क्षमता वाले ऑब्जेक्टिव लेंस के साथ कभी-कभी इमर्शन ऑयल का उपयोग क्यों किया जाता है?
- उत्तर: माइक्रोस्कोप के रिज़ॉल्यूशन को बढ़ाने के लिए इमर्शन ऑयल का उपयोग किया जाता है। इसका अपवर्तनांक कांच के समान होता है, जिससे प्रकाश का प्रकीर्णन कम होता है और ऑब्जेक्टिव लेंस में अधिक प्रकाश प्रवेश कर पाता है।
- सूक्ष्मदर्शी में "विस्तार" शब्द का क्या अर्थ है?
- उत्तर: रिज़ॉल्यूशन से तात्पर्य सूक्ष्मदर्शी की उस क्षमता से है जिसके द्वारा वह दो बहुत निकट स्थित बिंदुओं को स्पष्ट रूप से अलग कर सकता है। यह दृश्यता की स्पष्टता और विवरण के स्तर को परिभाषित करता है।
- कंपाउंड माइक्रोस्कोप के नीचे नमूनों को देखते समय अक्सर स्टेनिंग का उपयोग क्यों किया जाता है?
- उत्तर: रंगाई से नमूने के विभिन्न भागों के बीच का अंतर बढ़ जाता है, जिससे सूक्ष्मदर्शी के नीचे कुछ संरचनाएं या घटक अधिक स्पष्ट रूप से दिखाई देने लगते हैं।
- कंपाउंड माइक्रोस्कोप में "पारफोकल" लेंस सिस्टम क्या होता है?
- उत्तर: पारफोकल लेंस प्रणाली का अर्थ है कि जब एक ऑब्जेक्टिव लेंस फोकस में होता है, तो अन्य ऑब्जेक्टिव लेंस भी लगभग फोकस में होते हैं। इससे बार-बार फोकस बदले बिना ऑब्जेक्टिव लेंसों के बीच स्विच करना आसान हो जाता है।
- मोनोक्युलर और बाइनोक्युलर कंपाउंड माइक्रोस्कोप में क्या अंतर है?
- उत्तर: एक मोनोक्युलर कंपाउंड माइक्रोस्कोप में देखने के लिए एक आईपिस होता है, जबकि एक बाइनोक्युलर कंपाउंड माइक्रोस्कोप में दो आईपिस होते हैं, जो अधिक आरामदायक दृश्य और गहराई की अनुभूति प्रदान करते हैं।
- किसी नमूने को संयुक्त सूक्ष्मदर्शी के नीचे देखने पर उसे बहुत पतला होने की आवश्यकता क्यों हो सकती है?
- उत्तर: पतले नमूने से अधिक प्रकाश गुजरता है, जिसके परिणामस्वरूप स्पष्ट छवि प्राप्त होती है। इसके अतिरिक्त, माइक्रोस्कोप की सीमित क्षेत्र सीमा के कारण मोटे नमूनों पर उनकी पूरी गहराई तक फोकस नहीं हो पाता है।
