प्रकाशिक उपकरण
प्रकाशिक उपकरण मानव दृष्टि का विस्तार करने के लिए लेंस, दर्पण और स्टॉप को जोड़ते हैं, आवर्धक और सूक्ष्मदर्शी से लेकर दूरबीन और कैमरों तक।
Definition
ऐसी युक्तियाँ जो वस्तुओं से प्रकाश को आवर्धित करने, एकत्रित करने या रिकॉर्ड करने के लिए द्वारक और स्टॉप के साथ अपवर्तक और परावर्तक तत्वों के संयोजन का उपयोग करती हैं, जिनकी विशेषता उनके आवर्धन, प्रकाश-एकत्रित करने की शक्ति, दृश्य क्षेत्र और सीमित विभेदन से होती है।
Scope
यह विषय उन उपकरणों के डिज़ाइन और संचालन को शामिल करता है जो छवियाँ बनाते या कैप्चर करते हैं, जिनमें साधारण आवर्धक, संयुक्त सूक्ष्मदर्शी, अपवर्तक और परावर्तक दूरबीन, कैमरा और मानव आँख को एक प्रकाशिक प्रणाली के रूप में माना जाता है। यह कोणीय आवर्धन, अभिदृश्यक और नेत्रिका की भूमिकाएँ, द्वारक स्टॉप और क्षेत्र स्टॉप, प्रवेश और निकास पुतलियाँ, संख्यात्मक द्वारक, दृश्य क्षेत्र, और आवर्धन, चमक और विभेदन के बीच के व्यापार-बंदों को संबोधित करता है। यह ज्यामितीय प्रकाशिकी के स्तर पर उपकरणों का उपचार करता है, जिसमें विवर्तन अंतिम विभेदन सीमा निर्धारित करता है जिसे कहीं और कवर किया गया है।
Core questions
- अभिदृश्यक और नेत्रिका एक सूक्ष्मदर्शी या दूरबीन के आवर्धन को निर्धारित करने के लिए कैसे संयोजित होते हैं?
- चमक और छवि गुणवत्ता में द्वारक स्टॉप और पुतलियाँ क्या भूमिका निभाती हैं?
- आवर्धन, दृश्य क्षेत्र और प्रकाश-एकत्रित करने की शक्ति एक-दूसरे के साथ कैसे व्यापार-बंद करती हैं?
- मानव आँख को एक प्रकाशिक उपकरण के रूप में कैसे वर्णित किया जाता है?
Key concepts
- कोणीय आवर्धन
- अभिदृश्यक और नेत्रिका
- द्वारक स्टॉप
- प्रवेश और निकास पुतलियाँ
- संख्यात्मक द्वारक
- दृश्य क्षेत्र
- संयुक्त सूक्ष्मदर्शी
- अपवर्तक दूरबीन
Key theories
- दृश्य उपकरणों का कोणीय आवर्धन
- आँख से देखे जाने वाले उपकरणों के लिए, प्रदर्शन को कोणीय आवर्धन द्वारा मापा जाता है, जो छवि द्वारा अंतरित कोण का वस्तु द्वारा अंतरित कोण से अनुपात होता है; दूरबीन के लिए यह अभिदृश्यक से नेत्रिका की फोकल लंबाई के अनुपात के बराबर होता है।
- स्टॉप, पुतलियाँ और संख्यात्मक द्वारक
- द्वारक स्टॉप और उसकी छवियाँ, प्रवेश और निकास पुतलियाँ, उस प्रकाश को नियंत्रित करती हैं जिसे एक प्रणाली स्वीकार करती है और वितरित करती है; संख्यात्मक द्वारक प्रकाश-एकत्रित करने वाले शंकु को मापता है और चमक और विभेदन शक्ति के लिए निर्णायक होता है।
Clinical relevance
प्रकाशिक उपकरण हिस्टोपैथोलॉजी और माइक्रोबायोलॉजी में उपयोग किए जाने वाले सूक्ष्मदर्शी, नेत्र परीक्षण के लिए ऑप्थाल्मोस्कोप और स्लिट लैंप, सर्जिकल सूक्ष्मदर्शी, और न्यूनतम इनवेसिव निदान और सर्जरी के लिए उपयोग किए जाने वाले एंडोस्कोप के माध्यम से नैदानिक और प्रयोगशाला चिकित्सा के लिए केंद्रीय हैं।
History
संयुक्त सूक्ष्मदर्शी और दूरबीन लगभग 1600 के आसपास उभरे, और वैन लीउवेनहोक के एकल-लेंस सूक्ष्मदर्शी ने उसी शताब्दी के अंत में सूक्ष्मजीवों का खुलासा किया। न्यूटन ने वर्णिक विपथन से बचने के लिए 1668 में पहली व्यावहारिक परावर्तक दूरबीन का निर्माण किया, और एब्बे के उन्नीसवीं सदी के अंत के सूक्ष्मदर्शी इमेजिंग के सिद्धांत ने उपकरण के प्रदर्शन को विवर्तन के भौतिकी से जोड़ा।
Key figures
- Antonie van Leeuwenhoek
- Galileo Galilei
- Isaac Newton
- Ernst Abbe
Related topics
Seminal works
- hecht2017
- smith2007
Frequently asked questions
- एक दूरबीन एक लंबे अभिदृश्यक और एक छोटी नेत्रिका का उपयोग क्यों करती है?
- एक अपवर्तक दूरबीन का कोणीय आवर्धन अभिदृश्यक की फोकल लंबाई का नेत्रिका की फोकल लंबाई से अनुपात के बराबर होता है, इसलिए एक लंबी अभिदृश्यक को एक छोटी नेत्रिका के साथ संयोजित करने से दूर की वस्तुओं का उच्च आवर्धन प्राप्त होता है।
- एक उपकरण कितना उपयोगी रूप से आवर्धित कर सकता है, इसकी क्या सीमाएँ हैं?
- एक बिंदु से परे, आवर्धन बढ़ाने से केवल धुंधली छवि बड़ी होती है; उपयोगी सीमा विपथनों और अंततः विवर्तन द्वारा निर्धारित होती है, जो उपकरण के द्वारक द्वारा हल किए जा सकने वाले सबसे सूक्ष्म विवरण को ठीक करती है।