संयुक्त सूक्ष्मदर्शक – समस्या आणि उपाय
1.
वरील आकृतीच्या आधारे, एकूण आवर्धन किती आहे? डोळा सामान्य आहे असे गृहीत धरा, त्यामुळे निकट बिंदू (N) = 25 सेमी आहे.
ज्ञात :
ऑब्जेक्टिव्ह लेन्सचे नाभीय अंतर (f o ) = 2 सेमी
वस्तू आणि ऑब्जेक्टिव्ह लेन्स यांच्यातील अंतर (d o ) = २.२ सेमी
सामान्य डोळ्याचा निकटबिंदू (N) = ३० सेमी
नेत्रभिंगाचे नाभीय अंतर (f e ) = २५ सेमी
अपेक्षित: एकूण आवर्धन (मीटर)
उपाय:
जर अंतिम प्रतिमा नेत्रभिंगाद्वारे अनंत अंतरावर तयार होत असेल, तर डोळा स्थिर असतो. जर अंतिम प्रतिमा अनंत अंतरावर तयार होत नसेल, तर डोळा स्थिर नसतो.
वरील आकृतीनुसार, नेत्रभिंगामुळे तयार होणारी आभासी प्रतिमा अनंत अंतरावर असते. अंतिम प्रतिमा अनंत अंतरावर असल्यामुळे डोळ्यांना आराम मिळतो.
सर्वप्रथम, ऑब्जेक्टिव्ह लेन्सपासून प्रतिमेचे अंतर (d o ') मोजा. ऑब्जेक्टिव्ह लेन्स ही अभिसारी लेन्स आहे, त्यामुळे प्रतिमेचे अंतर अभिसारी लेन्सच्या समीकरणाचा वापर करून मोजले जाते.
अभिसारी भिंगाचे नाभीय अंतर धन असते.
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
सूक्ष्मदर्शकाचे एकूण आवर्धन :
2.
वरील आकृतीनुसार, सूक्ष्मदर्शकाच्या ऑब्जेक्टिव्ह लेन्स आणि आयपीस लेन्स यांच्यामधील अंतर किती आहे?
उपाय:
सूक्ष्मदर्शकामध्ये ऑब्जेक्टिव्ह आणि आयपीस (ऑक्युलर) ही दोन्ही भिंगे असतात. सूक्ष्मदर्शकाचा उपयोग अतिशय जवळच्या वस्तू पाहण्यासाठी केला जातो. ऑब्जेक्टिव्ह भिंगाने तयार झालेली प्रतिमा ही वास्तविक प्रतिमा असते. आयपीस भिंगाद्वारे या प्रतिमेला विशाल करून एक अतिशय मोठी आभासी प्रतिमा तयार केली जाते.
ज्ञात :
ऑब्जेक्टिव्ह लेन्सचे नाभीय अंतर (f o ) = 1.8 सेमी (नाभीय अंतर धन आहे कारण ऑब्जेक्टिव्ह लेन्स ही अभिसारी लेन्स आहे)
नेत्रभिंगाचे नाभीय अंतर (f e ) = 6 सेमी (नाभीय अंतर धन आहे कारण नेत्रभिंग हे अभिसारी भिंग आहे)
वस्तू आणि ऑब्जेक्टिव्ह लेन्स यांच्यातील अंतर (d o ) = 2 सेमी (अधिक चिन्ह दर्शवते की प्रतिमा वास्तविक आहे)
ऑब्जेक्टिव्ह लेन्स आणि आयपीस लेन्स यांच्यातील अंतर हवे आहे (सूक्ष्मदर्शकाची लांबी = d)
उपाय:
प्रतिमा आणि ऑब्जेक्टिव्ह लेन्स यांच्यातील अंतर ( 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 ' = १८ सेमी
वरील आकृतीत दाखवल्याप्रमाणे, नेत्रभिंगाच्या नाभीबिंदूवर असलेल्या वस्तूभिंगामुळे वास्तविक प्रतिमा तयार होते.
ऑब्जेक्टिव्ह लेन्स आणि ऑक्युलर लेन्स यांच्यातील अंतर:
l = d o ' + f e = 18 cm + 6 cm = 24 cm
3.
वस्तू आणि ऑब्जेक्टिव्ह लेन्स यांच्यातील अंतर १.१ सेमी आहे, ऑब्जेक्टिव्ह लेन्सचे नाभीय अंतर १ सेमी आहे आणि ऑक्युलर लेन्सचे नाभीय अंतर ५ सेमी आहे. मायक्रोस्कोपचे एकूण विशालन किती आहे?
ज्ञात :
वस्तू आणि ऑब्जेक्टिव्ह लेन्स यांच्यातील अंतर (d o ) = १.१ सेमी
ऑब्जेक्टिव्ह लेन्सचे नाभीय अंतर (f o ) = 1 सेमी (नाभीय अंतर धन आहे कारण ऑब्जेक्टिव्ह लेन्स ही अभिसारी लेन्स आहे)
नेत्रभिंगाचे नाभीय अंतर (f e ) = 5 सेमी (नाभीय अंतर धन आहे कारण नेत्रभिंग हे अभिसारी भिंग आहे)
अपेक्षित: एकूण आवर्धन (मीटर)
उपाय:
सूक्ष्मदर्शकाचे एकूण विशालन हे ऑब्जेक्टिव्ह लेन्सचे विशालन (m o ) आणि आयपीस लेन्सचे कोनीय विशालन (M e ) यांचा गुणाकार असतो.
ऑब्जेक्टिव्ह लेन्सचे आवर्धन:
ऑब्जेक्टिव्ह लेन्सच्या रेषीय विशालनाचे समीकरण (m ob ) :
m o = h o '/h o = d o '/d o = (l – f e )/d o
जेथे
h o ' = ऑब्जेक्टिव्ह लेन्सद्वारे तयार झालेल्या प्रतिमेची उंची
h o = वस्तूची उंची
d o ' = ऑब्जेक्टिव्ह लेन्सने तयार केलेली वास्तविक प्रतिमा आणि ऑब्जेक्टिव्ह लेन्स यांच्यातील अंतर
d o = वस्तू आणि ऑब्जेक्टिव्ह लेन्स यांच्यातील अंतर
f e = नेत्रभिंगाचे नाभीय अंतर
l = सूक्ष्मदर्शकाची लांबी = दोन भिंगांमधील अंतर = ऑब्जेक्टिव्ह भिंगाने तयार केलेल्या वास्तविक प्रतिमेमधील अंतर (d o ' ) + ऑक्युलर भिंगाचे नाभीय अंतर f e )
ऑब्जेक्टिव्ह लेन्सने तयार केलेल्या वास्तविक प्रतिमेमधील आणि ऑब्जेक्टिव्ह लेन्समधील अंतर ( d o ') :
सर्वप्रथम, वास्तविक प्रतिमा आणि ऑब्जेक्टिव्ह लेन्स यांच्यातील अंतर निश्चित करा:
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 ' = १८ सेमी
वरील आकृतीत दाखवल्याप्रमाणे, ऑब्जेक्टिव्ह लेन्सद्वारे तयार झालेली वास्तविक प्रतिमा ऑक्युलर फोकल पॉईंटवर असते.
ऑब्जेक्टिव्ह लेन्सचे आवर्धन:
m o = d o ' / d o = 11 cm / 1.1 cm = 10
नेत्रभिंगाचे विशालन :
जर डोळा शिथिल असेल, तर नेत्रभिंगाचे विशालन (Me ) :
मी = एन / एफ ई
कोठे
N = डोळ्याचा निकटतम बिंदू (25 सेमी)
f e = नेत्रभिंगाचे नाभीय अंतर = ५ सेमी
नेत्रभिंगाचे कोनीय विशालन ( Me ) :
M e = N / f e = 25 cm / 5 cm = 5
सूक्ष्मदर्शकाचे एकूण आवर्धन :
M = m x M e = 10 x 5 = 50
4.
सूक्ष्मदर्शकाच्या ऑब्जेक्टिव्ह लेन्स आणि ऑक्युलर लेन्स यांच्यातील अंतर.
ज्ञात :
वस्तू आणि ऑब्जेक्टिव्ह लेन्स यांच्यातील अंतर (d o ) = 2 सेमी
ऑब्जेक्टिव्ह लेन्सचे नाभीय अंतर (f o ) = 1.8 सेमी
वास्तविक प्रतिमा आणि नेत्रभिंग यांच्यातील अंतर (d e ) = 6 सेमी
नेत्रभिंगाचे नाभीय अंतर (f e ) = 6 सेमी
ऑब्जेक्टिव्ह लेन्स आणि ऑक्युलर लेन्स यांच्यातील अंतर (सूक्ष्मदर्शकाची लांबी) अपेक्षित आहे.
उपाय:
जर डोळा शिथिल असेल, तर नेत्रभिंगाने तयार झालेली अंतिम प्रतिमा अनंत अंतरावर असते. जर वस्तूभिंगाने तयार झालेली वास्तविक प्रतिमा नेत्रभिंगाच्या नाभीबिंदूवर असेल, तर अंतिम प्रतिमा अनंत अंतरावर असते.
ऑब्जेक्टिव्ह लेन्स आणि ऑक्युलर लेन्स यांच्यातील अंतर (l) = ऑब्जेक्टिव्ह लेन्सने तयार केलेल्या वास्तविक प्रतिमेचे अंतर (d o ' ) + ऑक्युलर लेन्सचे नाभीय अंतर (f e ).
वास्तविक प्रतिमा आणि ऑब्जेक्टिव्ह लेन्स यांच्यातील अंतर (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 ' = १८ सेमी
ऑब्जेक्टिव्ह लेन्स आणि ऑक्युलर लेन्स यांच्यातील अंतर (मायक्रोस्कोपची लांबी):
l = d o ' + f e
l = १८ सेमी + ६ सेमी
l = २४ सेमी
- संयुक्त सूक्ष्मदर्शक म्हणजे काय?
- उत्तर: संयुक्त सूक्ष्मदर्शक हे एक प्रकाशीय उपकरण आहे, जे लहान वस्तू मोठ्या करून पाहण्यासाठी अनेक भिंगांचा वापर करते, ज्यामुळे पाहणाऱ्याला उघड्या डोळ्यांनी न दिसणारे अतिशय लहान तपशील पाहता येतात.
- संयुक्त सूक्ष्मदर्शक साध्या सूक्ष्मदर्शकापेक्षा कसा वेगळा असतो?
- उत्तर: साध्या सूक्ष्मदर्शकामध्ये वस्तू मोठी करून पाहण्यासाठी फक्त एकच भिंग (उदा. भिंग) वापरले जाते, तर संयुक्त सूक्ष्मदर्शकामध्ये भिंगांचे दोन संच वापरले जातात – नमुन्याजवळ असलेले ऑब्जेक्टिव्ह भिंग आणि ज्यामधून पाहणारा पाहतो ते आयपीस भिंग.
- संयुक्त सूक्ष्मदर्शकाचे मुख्य भाग कोणते आहेत आणि त्यांची कार्ये काय आहेत?
- उत्तर: मुख्य भागांमध्ये खालील गोष्टींचा समावेश आहे:
- ऑब्जेक्टिव्ह लेन्स: नमुन्याच्या सर्वात जवळ ठेवलेल्या, वेगवेगळ्या आवर्धनाच्या भिंगांची ही एक मालिका आहे.
- नेत्रिका (नेत्रभिंग): हा तो भिंग आहे ज्यातून दर्शक पाहतो.
- स्टेजः ज्या सपाट प्लॅटफॉर्मवर नमुना ठेवला जातो.
- कंडेन्सर: नमुन्यावर प्रकाश केंद्रित करते.
- प्रकाशक/प्रकाश स्रोत: नमुना पाहण्यासाठी प्रकाश पुरवतो.
- जाड आणि बारीक फोकस नॉब: फोकस समायोजित करा.
- उत्तर: मुख्य भागांमध्ये खालील गोष्टींचा समावेश आहे:
- संयुक्त सूक्ष्मदर्शकाचे एकूण आवर्धन कसे ठरवले जाते?
- उत्तर: ऑब्जेक्टिव्ह लेन्सच्या विवर्धनाला आयपीस लेन्सच्या विवर्धनाने गुणून एकूण विवर्धन निश्चित केले जाते.
- उच्च-शक्तीच्या ऑब्जेक्टिव्ह लेन्ससोबत कधीकधी इमर्शन ऑइल का वापरले जाते?
- उत्तर: मायक्रोस्कोपचे रिझोल्यूशन वाढवण्यासाठी इमर्शन ऑइलचा वापर केला जातो. त्याचा अपवर्तनांक काचेसारखाच असतो, ज्यामुळे प्रकाशाचे विकिरण कमी होते आणि ऑब्जेक्टिव्ह लेन्समध्ये अधिक प्रकाश प्रवेश करू शकतो.
- मायक्रोस्कोपीमध्ये "रिझोल्यूशन" या शब्दाचा अर्थ काय आहे?
- उत्तर: रिझोल्यूशन म्हणजे एकमेकांच्या अगदी जवळ असलेले दोन बिंदू स्पष्टपणे ओळखण्याची सूक्ष्मदर्शकाची क्षमता. यावरून दिसणारी स्पष्टता आणि तपशिलाची पातळी निश्चित होते.
- संयुक्त सूक्ष्मदर्शकाखाली नमुने पाहताना रंगद्रव्य लावण्याचा वापर वारंवार का केला जातो?
- उत्तर: रंगाईमुळे नमुन्याच्या वेगवेगळ्या भागांमधील विरोधाभास वाढतो, ज्यामुळे काही विशिष्ट रचना किंवा घटक सूक्ष्मदर्शकाखाली अधिक स्पष्टपणे दिसतात.
- संयुक्त सूक्ष्मदर्शकामध्ये “पार्फोकल” लेन्स प्रणाली म्हणजे काय?
- उत्तर: पार्फोकल लेन्स प्रणालीचा अर्थ असा आहे की, जेव्हा एक ऑब्जेक्टिव्ह लेन्स फोकसमध्ये असते, तेव्हा इतर ऑब्जेक्टिव्ह लेन्ससुद्धा अंदाजे फोकसमध्ये असतात. यामुळे वारंवार रिफोकस न करता ऑब्जेक्टिव्ह लेन्स बदलणे सोपे होते.
- एकनेत्री आणि द्विनेत्री संयुक्त सूक्ष्मदर्शकामध्ये काय फरक आहे?
- उत्तर: एकनेत्री संयुक्त सूक्ष्मदर्शकामध्ये पाहण्यासाठी एक नेत्रिका असते, तर द्विनेत्री संयुक्त सूक्ष्मदर्शकामध्ये दोन नेत्रिका असतात, ज्यामुळे पाहणे अधिक सोयीस्कर होते आणि खोलीचा अंदाज येतो.
- संयुक्त सूक्ष्मदर्शकाखाली पाहताना नमुना खूप पातळ असण्याची गरज का भासू शकते?
- उत्तर: पातळ नमुन्यामधून अधिक प्रकाश जातो, ज्यामुळे प्रतिमा अधिक स्पष्ट दिसते. याव्यतिरिक्त, मायक्रोस्कोपच्या मर्यादित डेप्थ ऑफ फील्डमुळे जाड नमुने त्यांच्या संपूर्ण जाडीमध्ये फोकसमध्ये राहण्याची शक्यता कमी असते.
