Մանրադիտակ

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Նկ.1 մանրադիտակում ճառագայթների ընթացքի սխեմատիկ պատկերումը



Մանրադիտակ, միկրոսկոպ (Միկրո... և հունարեն՝ σχοπέω-դիտել), անզեն աչքով անտեսանելի մանր առարկաների և դրանց առանձին մասերի խոշորացված պատկերն ստանալու օպտիկական սարք։ Սովորական պայմաններում առողջ աչքը, որը բնական օպտիկական համակարգ է, լավագույն տեսողության հեռավորության վրա (D=250 մմ) երկու փոքր առարկաներ կամ առարկայի առանձին՝ մոտ դասավորված մասեր կարող է տարբերել, երբ դրանց հեռավորությունը 0,08 մմ-ից փոքր չէ։ Ժամանակակից մանրադիտակով կարելի է տարբերել այնպիսի մանրամասնություններ, որոնց հեռավորությունը λ/2 կարգի է (λ-ն օգտագործվող լույսի ալիքի երկարությունն է)։ Երկու ոսպնյակից կազմված համակարգի խոշորացնող հատկությունը դեռես 16-րդ դարում հայտնի է եղել հոլանդացի և իտալացի ակնոցագործ վարպետներին։ Մանրադիտակի լայն կիրառությունն ու կատարելագործումն սկսվել է 17-րդ դարի սկզբին։ Գիտական նպատակներով մանրադիտակի օգտագործման մեծ հաջողությունները կապված են Ռոբերտ Հուկի ն, հատկապես, Ա. Լևենհուկի անունների հետ։ Մանրադիտակի կառուցվածքի կատարելագործման, միկրոսկոպիայի տեսության, սկզբունքների ու մեթոդների մշակման գործում Լ. Էյլերի, Է. Աբբեի, Ռ. Զիգմոնդիի, Ֆ. Ցերնիկեի և այլոց հետ մեկտեղ զգալի ավանդ ունեն նան խորհրդային գիտնականները (Լ. Ի. Մանդելշտամ, Դ. Ս. Ռոժդենստվենսկի, Ա. Ա. Լեբեդև, Վ. Պ. Լիննիկ և ուրիշներ)։ Մանրադիտակը կազմված է 3 հիմնական մասերից, առարկան արտապատկերող օպտիկական համակարգից (օբյեկտիվ և օկուլյար), առարկան լուսավորող օպտիկական մասից և մեխանիկական մասից, որն ապահովում է առարկայի և օպտիկական համակարգի ճշգրիտ տեղաշարժը միմյանց նկատմամբ։ Հետազոտվող AB փոքրիկ առարկան (նկ. 1) տեղավորվում է օբյեկտիվի գլխավոր կիզակետի (F_1) մոտ և լուսավորվում։ Օբյեկտիվը տալիս է առարկայի իրական, շրջված և խոշորացված A_1B_1 պատկերը։ Օկուլյարի միջոցով լրացուցիչ խոշորացվելուց հետո ստացվում է առարկայի A_2B_2 կեղծ պատկերը, որը և դիտվում է աչքի լավագույն տեսողության հեռավորության վրա։ Մանրադիտակի ընդհանուր խոշորացումը՝ N=Nօբ * Nօկ, որտեղ Nօբ-ը և Nօկ-ը օբյեկտիվի և օկուլյարի խոշորացումներն են և որոշվում են Nօբ=Δ/F1 և Nօկ=D/F2 բանաձևերով (F1-ը և F2օբյեկտիվի և օկուլյարի կիզակետային հեռավորություններն են, Δ-ն օբյեկտիվի գլխավոր կիզակետից մինչև Α1Β1 պատկերը եղած հեռավորությունն է)։ Հետևաբար, N=\frac{D*\Delta}{F_1*F_2}. թվում է, թե համապատասխանորեն ընտրելով Δ, F1 և F2 մեծությունները, կարելի է ստանալ ցանկացած մեծության խոշորացում։ Սակայն իրականում մանրադիտակի խոշորացումը սահմանափակվում է լույսի ալիքային բնույթով պայմանավորված դիֆրակցիոն երևույթներով։ Մանրադիտակով դիտվող երկու ինքնալուսարձակ (ոչ կոհերենտ) կետերի միջև ամենափոքր լուծվող հեռավորությունը որոշվում է \sigma=0,51 \frac{\lambda}{A} առնչությամբ, որտեղ A=nsinu և կոչվում է օբյեկտիվի թվային ապերտուրա (ո-ը օբյեկտիվն առարկայից բաժանող միջավայրի բեկման ցուցիչն է, ս-ն՝ ապերտուրայի անկյունը)։ Ոչ լուսարձակ (լուսավորվող) օբյեկտների դեպքում մանրադիտակի լուծունակության համար է. Աբբեն ստացել է \sigma=\frac{\lambda}{A+\bar{A}}արտահայտությունը, որտեղ \bar{A}-ն մանրադիտակի լուսավորող համակարգի թվային ապերտուրան է։ Մանրադիտակի լուծունակությունը կարելի է բարձրացնել կարճ ալիքների կիրառումով և թվային ապերաուրայի մեծացումով։ Վերջին եղանակն իրականացվում է իմերսիոն համակարգերում, որտեղ առարկայի և օբյեկտիվի միջև եղած տարածությունը լցնում են ո>1 բեկման ցուցիչ ունեցող նյութով։ Առարկայի մանրամասներն ու կառուցվածքը մանրադիտակով կարելի է տեսնել միայն այն դեպքում, եթե դրա առանձին մասերը միմյանցից տարբերվում են լույսի կլանման (անդրադարձման) ընդունակությամբ կամ բեկման ցուցիչով։ Ուստի, ելնելով ուսումնասիրվող օբյեկտի բնույթից ու հատկություններից, կիրառվում են դիտման բազմազան մեթոդներ՝ լուսավոր դաշտի, մթնեցրած դաշտի, փուլային ցայտունության, ինտերֆերենցիոն, բևեռացված լույսի, լյումինեսցենտային, ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների և այլն։ Հետազոտման մեթոդից ու կիրառության ոլորտից կախված՝ գոյություն ունեն մանրադիտակի բազմաթիվ տեսակներ՝ չափիչ (նկ. 2), կենսաբանական (նկ. 3), բևեռացված լույսի (նկ. 4), լյումինեսցենաային, ինֆրակարմիր ճառագայթների, ստերեոսկոպային (նկ. 5), պրոյեկցիքն, ռենտգենյան, հեռուստատեսային, բարձրջերմասաիճանային և այլն։ Գերփոքր չափերի օբյեկտներ ուսումնասիրելիս օգտագործում են էլեկտրոնային մանրադիտակներ։

Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական տարբերակը վերցված է Հայկական սովետական հանրագիտարանից, որի նյութերը թողարկված են Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) թույլատրագրի ներքո։ CC-BY-SA-icon-80x15.png