دیافراگم در میکروسکوپ: دیافراگم عنبیه چیست و چه کار می‌کند
میکروسکوپ‌های نوری یکی از تجهیزات مهم و کاربردی در اکثر آزمایشگاه‌ها هستند. یک میکروسکوپ نوری از چندین جزء مهم مکانیکی و نوری تشکیل شده است. این اجزا با یکدیگر در ارتباط هستند تا تصاویری واضح ایجاد کنند. دیافراگم در میکروسکوپ نیز یکی از این اجزا است. در این مقاله قصد داریم به بررسی این موضوع بپردازیم که دیافراگم چیست. چه کاری انجام می‌دهد و چگونه عمل می‌کند. پس در ادامه با ما همراه باشید.
دیافراگم میکروسکوپ چیست؟
دیافراگم میکروسکوپ ، ساختاری مات با یک دهانه دایره‌ای است. از این بخش برای کنترل میزان نور در میکروسکوپ استفاده می‌شود. دیافراگم با نام‌های aperture stop ، flare stop یا field stop نیز شناخته می‌شود.
دیافراگم بین یک منبع نور و یک عدسی در امتداد محور نوری سیستم لنز قرار دارد. به این ترتیب می‌توان به کمک آن میزان نوری که از منبع نور می‌آید و از لنز عبور می‌کند را تنظیم کرد. در واقع تنظیم میزان نوری که زیر میکروسکوپ مشاهده می‌کنیم، از طریق روزنه دیافراگم صورت می‌گیرد.
دیافراگم در میکروسکوپ چه کاری انجام می‌دهد؟
دیافراگم، جزء مهمی است که مستقیماً بر میزان روشنایی، فوکوس و کنتراست تصویر نمونه تأثیر می‌گذارد. به عنوان یک قاعده کلی می‌توان گفت که:
- اندازه دیافراگم با کنتراست رابطه معکوس دارد
- اندازه دیافراگم به طور مستقیم با روشنایی متناسب است
- اندازه دیافراگم با فوکوس رابطه معکوس دارد
در ادامه توضیح دقیق‌تری از نحوه عملکرد دیافراگم میکروسکوپ ارائه شده است.
۱. ارتباط روشنایی با دیافراگم میکروسکوپ
وظیفه اصلی دیافراگم در میکروسکوپ کنترل میزان نوری است که به نمونه می‌رسد. این نور از منبع نور میکروسکوپ می‌آید. سپس توسط کندانسور جمع آوری می‌شود و از نمونه عبور می‌کند.
با باز کردن دیافراگم، میزان نور ورودی افزایش یافته و تصویر روشن‌تری ایجاد می‌شود. اما باز کردن دیافراگم و افزایش میزان نور، مقدار کنتراست روی تصویر را کاهش می‌دهد. زیرا نور به اندازه کافی متمرکز نیست. در نتیجه برای ایجاد یک تصویر خوب، دیافراگم باید به اندازه کافی پهن باشد تا تصویر خیلی تاریک نباشد. از طرف دیگر نباید بیش از حد باز شود تا جزئیات نمونه قابل مشاهده نباشد.
به خاطر داشته باشید که دیافراگم میکروسکوپ مستقیماً شدت نور و در نتیجه روشنایی تصویر را تعیین نمی‌کند. این تا حد زیادی به شدت منبع نور بستگی دارد. در واقع، دیافراگم فقط در کنترل عرض پرتو نوری که به نمونه می‌گذرد موثر است.
برای آشنایی با نحوه تنظیم روشنایی به روش کوهلر در میکروسکوپ، کلیک کنید.
۲. ارتباط فوکوس با دیافراگم در میکروسکوپ
دیافراگم میکروسکوپ بر میزان تمرکز یا فوکوس روی تصویر نمونه تأثیر می‌گذارد.
دیافراگم‌های عنبیه را می‌توان از دو الی بیست تیغه ساخت. اما بسیاری از دیافراگم‌های عنبیه میکروسکوپی از پنج الی ده تیغه تشکیل شده‌اند.
بر اساس شکل تیغه، شکل تصویری که زیر میکروسکوپ می‌بینید نیز متفاوت خواهد بود. تیغه‌های منحنی شکل، یک تصویر کاملا دایره‌ای ایجاد می‌کنند. اما تیغه‌های مستقیم، بیشتر تصویر چند ضلعی ایجاد می‌کنند.
هرچه تعداد تیغه‌ها بیشتر باشد و دهانه‌ی آن‌ها گردتر باشد، تصویر به دست آمده بهتر و متمرکزتر است و کنتراست بالاتری دارد. به همین دلیل، این مدل دیافراگم‌های عنبیه گران‌تر هستند و می‌توان آن‌ها را در دستگاه‌های پیچیده‌تر یافت.
انواع دیافراگم میکروسکوپ
همانطور که در قسمت‌های قبلی گفته شد، دیافراگم در میکروسکوپ ممکن است در مدل‌های مختلفی ساخته شود. در ادامه رایج‌ترین انواع دیافراگم را ذکر خواهیم کرد.
۱. دیافراگم دیسکی
دیافراگم دیسکی یکی از انواع دیافراگم‌های میکروسکوپ است. البته نسبت به مدل‌های دیگر کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. این دیافراگم یک دیسک است که روی آن حفره‌هایی با قطرهای مختلف وجود دارد. اگر نور بیشتری می‌خواهید، باید دیسک را بچرخانید تا روی حفره‌ی بزرگتر قرار گیرد.
۲. دیافراگم عنبیه
رایج‌ترین نوع دیافراگم در میکروسکوپ ، دیافراگم عنبیه یا iris است. این نام برگرفته از عنبیه چشم انسان است که می‌تواند نسبت به اندازه مردمک گشاد و یا منقبض شود. دیافراگم عنبیه نزدیکتر به سیستم کندانسور میکروسکوپ قرار دارد. در واقع، کندانسور درست در بالای دیافراگم عنبیه قرار می‌گیرد.
از این دیافراگم برای کنترل کنتراست نیز استفاده می‌شود.
چگونه با دیافراگم در میکروسکوپ کار کنیم؟
همانطور که در بالا توضیح داده شد، دیافراگم میکروسکوپ روشنایی و کنتراست تصویر را کنترل می‌کند. هرچه دیافراگم بازتر باشد، روشنایی بیشتر و کنتراست کمتر است و بالعکس.
دیافراگم را می‌توان در قسمت پایینی میکروسکوپ، بالای منبع نور یافت. این بخش از میکروسکوپ از طریق یک اهرم مکانیکی یا به کمک یک صفحه تنظیم شده روی دیافراگم کنترل می‌شود.
با چرخاندن صفحه یا اهرم در جهت عقربه‌های ساعت، دیافراگم بسته می‌شود. بنابراین میزان نور عبوری از منبع نور به نمونه نیز کمتر خواهد شد.
گاهی اوقات، دیافراگم عنبیه میکروسکوپ در داخل کندانسور قرار می‌گیرد. در این صورت به آن کندانسور Abbe می‌گویند. اگر میکروسکوپ شما دارای کندانسور Abbe است، کنترل دیافراگم را از طریق کندانسور انجام دهید.
توجه داشته باشید که میکروسکوپ‌ها انواع مختلفی دارند. به همین دلیل ممکن است نحوه تنظیم دیافراگم یا محل قرارگیری آن، در مدل‌های مختلف متفاوت باشد. پس برای تنظیم صحیح، حتما به دفترچه راهنمای میکروسکوپ خود مراجعه نمایید.
سخن پایانی
تنظیم نور در میکروسکوپ یکی از نکات مهم برای ایجاد تصاویری با وضوح و کیفیت بالا است. این امر به کمک قطعه‌ای به نام دیافراگم انجام می‌شود. به همین دلیل شناختن این قطعه و آشنایی با نحوه‌ی عملکرد آن از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مقاله سعی کردیم اطلاعاتی در این باره ارائه کنیم. امیدواریم این مطلب مورد توجه شما قرار گرفته باشد.
شما در آزمایشگاه خود چگونه دیافراگم را تنظیم می‌کنید؟ به نظر شما دیگر کدام قطعات میکروسکوپ در تنظیم روشنایی موثر هستند؟
