چند نوع عدسی در میکروسکوپ به کار رفته است نام ببرید

سیستم اپتیکی میکروسکوپ و ساختار عدسی‌ها

میکروسکوپ‌های نوری مرکب برای ایجاد تصاویر واضح و بزرگ‌نمایی شده از نمونه‌های میکروسکوپی، از یک سیستم اپتیکی دقیق استفاده می‌کنند که بر پایه عدسی‌های همگرا (محدب) استوار است. شناخت دقیق قطعات اپتیکی این ابزار به ما کمک می‌کند تا درک بهتری از فرآیند تشکیل تصویر و محدودیت‌های سیستم‌های نوری آزمایشگاهی داشته باشیم.

اگرچه ذهن اکثر کاربران به سمت عدسی‌هایی که مستقیماً کار بزرگ‌نمایی را انجام می‌دهند معطوف است، اما ساختار نوری دستگاه شامل بخش‌های دیگری نیز می‌شود که کیفیت و کنتراست تصویر را تضمین می‌کنند. به طور کلی در پاسخ به این سوال که چند نوع عدسی در میکروسکوپ به کار رفته است، باید میان عدسی‌های اصلی بزرگ‌نمایی و عدسی‌های فرعی هدایت نور تفکیک قائل شد.

۱. عدسی چشمی (Ocular Lens / Eyepiece)

عدسی چشمی در بالاترین قسمت لوله میکروسکوپ و دقیقاً در مقابل چشم ناظر قرار می‌گیرد و وظیفه آن بزرگ‌نمایی ثانویه تصویری است که توسط عدسی شیئی ایجاد شده است. این سیستم اپتیکی معمولاً از ترکیب چند عدسی کوچک‌تر درون یک استوانه ساخته می‌شود تا انحرافات نوری تصویر را به حداقل برساند.این عدسی تصویر واقعی و معکوس حاصل از عدسی شیئی را به یک تصویر مجازی، مستقیم (نسبت به تصویر اولیه) و بسیار بزرگ‌تر برای چشم انسان تبدیل می‌کند. میزان بزرگ‌نمایی عدسی‌های چشمی معمولاً ثابت بوده و در اندازه‌های استاندارد ۱۰ برابر (10x) یا ۱۵ برابر (15x) در آزمایشگاه‌ها استفاده می‌شود.

۲. عدسی شیئی (Objective Lens)

عدسی شیئی مهم‌ترین و حیاتی‌ترین جزء اپتیکی میکروسکوپ است که در نزدیک‌ترین فاصله از نمونه یا شیء مورد نظر روی یک صفحه چرخنده (ریولور) نصب می‌شود. این بخش وظیفه تشکیل تصویر اولیه، واقعی و وارونه را بر عهده دارد و تعیین‌کننده اصلی قدرت تفکیک (Resolution) و وضوح نهایی میکروسکوپ است.

میکروسکوپ‌ها معمولاً دارای چهار عدسی شیئی با بزرگ‌نمایی‌های مختلف هستند که با کدهای رنگی بین‌المللی بر روی بدنه آن‌ها مشخص می‌شوند: قرمز برای بزرگ‌نمایی 4x (عدسی اسکن)، زرد برای 10x (بزرگ‌نمایی کم)، آبی برای 40x (بزرگ‌نمایی زیاد) و سفید یا مشکی برای 100x (عدسی روغنی یا ایمرسیون).

۳. عدسی کندانسور (Condenser Lens)

عدسی کندانسور در زیر میزچه (استیج) میکروسکوپ قرار دارد و برخلاف دو عدسی قبلی، نقش مستقیمی در بزرگ‌نمایی ابعاد تصویر ندارد بلکه وظیفه آن مدیریت نور است. بدون وجود کندانسور، پرتوهای نور به صورت پراکنده به نمونه می‌تابند و خروجی تصویر کیفیت و کنتراست لازم را نخواهد داشت.

این عدسی پرتوهای نوری پراکنده شده از منبع لامپ (LED یا هالوژن) را جمع‌آوری کرده و آن‌ها را به صورت یک مخروط نوری دقیق و همگرا بر روی نمونه متمرکز می‌کند. تنظیم درست کندانسور به همراه دیافراگم، تعادل لازم میان میزان روشنایی، کنتراست و عمق میدان را برقرار کرده و از تار شدن حاشیه‌های تصویر جلوگیری می‌نماید.

نحوه محاسبه بزرگنمایی کل میکروسکوپ

بزرگ‌نمایی کل در یک میکروسکوپ نوری از حاصل‌ضرب میزان بزرگ‌نمایی عدسی چشمی در میزان بزرگ‌نمایی عدسی شیئی مورد استفاده به دست می‌آید. این رابطه ریاضی ساده به کاربران اجازه می‌دهد تا مقیاس تقریبی ساختارهای سلولی مشاهده شده را تخمین بزنند.

به عنوان مثال، اگر عدسی چشمی دستگاه 10x باشد و کاربر از عدسی شیئی 40x استفاده کند، بزرگ‌نمایی کل تصویر برابر با ۴۰۰ برابر (400x) ابعاد خطی نمونه خواهد بود. باید توجه داشت که افزایش بزرگ‌نمایی بدون بالا بردن توان تفکیک عدسی‌ها منجر به ایجاد بزرگ‌نمایی کاذب (تار شدن تصویر بدون نمایش جزئیات بیشتر) می‌شود، لذا کیفیت ساخت عدسی‌ها نقشی کلیدی دارد.

انواع عدسی‌های شیئی بر اساس تصحیح خطاهای اپتیکی

عدسی‌های به کار رفته در سیستم‌های میکروسکوپی بر اساس میزان توانایی در رفع انحرافات کروی و رنگی ناشی از عبور نور از شیشه، به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند که کاربردهای آموزشی یا پژوهشی دقیق دارند:

• ۱
  عدسی‌های آکروماتیک (Achromatic): رایج‌ترین و مقرون‌به‌صرفه‌ترین نوع عدسی‌ها هستند که خطای رنگی را برای دو طول موج (آبی و قرمز) تصحیح می‌کنند و برای مصارف آموزشی مناسبند.
• ۲
  عدسی‌های پلان (Plan): این عدسی‌ها انحنای میدان دید را اصلاح می‌کنند، به طوری که سراسر تصویر از مرکز تا لبه‌ها کاملاً هم‌زمان فوکوس و واضح است.
• ۳
  عدسی‌های آپوکروماتیک (Apochromatic): پیشرفته‌ترین و گران‌ترین عدسی‌های آزمایشگاهی هستند که انحرافات رنگی را در سه طول موج برطرف کرده و بالاترین سطح وفاداری رنگ و وضوح را ارائه می‌دهند.