आवर्धन और विभेदन क्या है? — जीवविज्ञान

परिभाषा 2.4 माध्यमिक जीवविज्ञान · अध्याय 2 — कोशिकाएँ: जीवन की साझा इकाई

किसी उपकरण का आवर्धन प्रतिबिंब के आकार और वस्तु के आकार का अनुपात है। उसका विभेदन वह सबसे छोटी दूरी है जिस पर दो बिंदुओं को वह अब भी अलग-अलग दिखाता है। विभेदन जितना उचित ठहराता है उससे आगे प्रतिबिंब बढ़ाने पर धुँधलापन बढ़ता है, ब्योरा नहीं।

लघुगणकीय पैमाने पर आकार: हर पायदान दस गुना बड़ा है। नंगी आँख लगभग 0.1\, mm तक विभेद कर पाती है; प्रकाश सूक्ष्मदर्शी 0.2\, µ m तक पहुँचता है और पूरी कोशिकाएँ तथा जीवाणु दिखाता है; इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी नैनोमीटर तक विभेद करता है और भीतर के हिस्से दिखाता है। — लघुगणकीय पैमाने पर आकार: हर पायदान दस गुना बड़ा है। नंगी आँख लगभग $0.1\,\mathrm{mm}$ तक विभेद कर पाती है; प्रकाश सूक्ष्मदर्शी $0.2\,\text{µ}\mathrm{m}$ तक पहुँचता है और पूरी कोशिकाएँ तथा जीवाणु दिखाता है; इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी नैनोमीटर तक विभेद करता है और भीतर के हिस्से दिखाता है।

उदाहरण

उदाहरण 2.7 (गाल की कोशिकाएँ)

$\times 400$ पर $24\,\mathrm{mm}$ चौड़ी खींची गई गाल की कोशिका $24/400 = 0.06\,\mathrm{mm} = 60\,\text{µ}\mathrm{m}$ चौड़ी है, और उसका केंद्रक, जो $3\,\mathrm{mm}$ खींचा गया, लगभग $8\,\text{µ}\mathrm{m}$ का। लाल रक्त कोशिका $7\,\text{µ}\mathrm{m}$ की होती है; और मुँह के जीवाणु, जो $1\,\text{µ}\mathrm{m}$ लंबे हैं, उसी आवर्धन पर मुश्किल से ही अलग-अलग बिंदुओं जैसे दिखते हैं।

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परिभाषा 5.8 विश्वविद्यालय जीवविज्ञान — वर्ष 1 · अध्याय 5 — कोशिका: जीवन की इकाई

कोई सूक्ष्मदर्शी आवर्धित करता है (प्रतिबिंब बड़ा करता है) और विभेदित करता है (पड़ोसी बिंदु अलग करता है)। जो कुछ देखा जा सकता है उसे केवल दूसरा ही सीमित करता है: विभेदन क्षमता वह सबसे छोटी दूरी $d$ है जिस पर दो बिंदु फिर भी अलग-अलग दिखते हैं,

d = \frac{0.61\,\lambda}{\mathrm{NA}},

जिसमें $\lambda$ प्रदीपन का तरंगदैर्घ्य है और $\mathrm{NA}$ अभिदृश्यक का संख्यात्मक द्वारक (उसके प्रकाश-संग्रह के अर्ध-कोण की ज्या, गुणा माध्यम का अपवर्तनांक, जो तेल के साथ अधिक से अधिक लगभग $1.4$ होता है)। विभेदन क्षमता से आगे आवर्धन धुँधलेपन को बड़ा करता है, ब्योरे को नहीं।

संयुक्त प्रकाश सूक्ष्मदर्शी: अभिदृश्यक एक बड़ा, उल्टा मध्यवर्ती प्रतिबिंब बनाता है, जिसे नेत्रिका आँख के लिए फिर बड़ा करती है। जो विभेदित हो सकता है उसे अभिदृश्यक का संख्यात्मक द्वारक तय करता है, कुल आवर्धन नहीं।

एक संयुक्त प्रकाश सूक्ष्मदर्शी: मंच के नीचे लैंप और संघनक, उसके ऊपर अभिदृश्यकों का एक बुर्ज, और द्विनेत्री नेत्रिकाएँ। विभेदन 0.2\, µ m, आवर्धन 1000\, तक, और जीवित नमूने संभव। — एक संयुक्त प्रकाश सूक्ष्मदर्शी: मंच के नीचे लैंप और संघनक, उसके ऊपर अभिदृश्यकों का एक बुर्ज, और द्विनेत्री नेत्रिकाएँ। विभेदन $0.2\,\text{µ}\mathrm{m}$ , आवर्धन $1000\,$ तक, और जीवित नमूने संभव।

उदाहरण

उदाहरण 5.11 (एक जीवाणु और एक सूत्रकणिका)

प्रकाश सूक्ष्मदर्शी में $1000\times$ पर कोई E. coli कोशिका दृष्टिपटल के पैमाने पर $2\,\mathrm{mm}$ लंबी एक छड़ है, जिसका भीतर कुछ नहीं दिखता; और सूत्रकणिका विभेदन की सीमा पर एक बिंदु है। किसी TEM काट में वही जीवाणु अपनी दोनों झिल्लियाँ, अपनी भित्ति, फीके तंतुमय क्षेत्र के रूप में अपना केंद्रकाभ और गहरे कणों के रूप में अपने राइबोसोम दिखाता है; और सूत्रकणिका अपनी दोहरी झिल्ली तथा भीतरी झिल्ली की तहें दिखाती है। इनमें से कोई जीवित नहीं है।

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