Microscope and Astronomical Telescope

सूक्ष्मदर्शी एवं खगोलीय दूरबीन

ENGLISH SECTION

Introduction

The human eye is an extraordinary optical system, but it has limitations. Extremely small objects cannot be seen clearly with the unaided eye, while very distant objects may appear too small to reveal useful details.

Optical instruments help overcome these limitations.

A microscope is designed primarily to observe very small objects by producing an enlarged angular appearance or magnified image. A telescope, on the other hand, is designed to observe distant objects by increasing their apparent angular size.

Two important optical instruments studied in physics are:

1. Microscope

2. Astronomical Telescope

Both use lenses and the principles of refraction and image formation, but their construction, purpose and optical arrangements are different.

PART I: MICROSCOPE

What is a Microscope?

A microscope is an optical instrument used to observe small objects or fine details that cannot be seen clearly with the naked eye.

Microscopes are important in science, medicine, biology, material science and research. They allow us to examine structures such as cells, tissues and microorganisms, depending on the type and capability of the microscope.

At the elementary optics level, microscopes are commonly classified into:

• Simple microscope

• Compound microscope

Simple Microscope

What is a Simple Microscope?

A simple microscope is essentially a single converging or convex lens of short focal length used to view a small object under increased angular magnification.

A familiar example is a magnifying glass.

For magnification, the object is placed within the focal length of the convex lens. The lens then forms an image that is:

• virtual

• erect

• magnified

The observer sees the object under a larger angle than would normally be possible with the unaided eye at a comfortable viewing distance.

Principle of a Simple Microscope

The simple microscope works on the image-forming property of a convex lens.

When an object is placed between the optical centre and principal focus of a convex lens, the rays emerging from the lens diverge. Their backward extensions appear to meet on the same side of the lens as the object.

Thus, a virtual, erect and enlarged image is obtained.

A shorter focal length generally allows greater angular magnification.

Magnifying Power of a Simple Microscope

The magnifying power or angular magnification compares the angle subtended at the eye by the image seen through the instrument with the angle subtended by the object when viewed directly under a specified reference condition.

Let:

• D = least distance of distinct vision

• f = focal length of the convex lens

For a normal eye, D is conventionally taken as about 25 cm in elementary optics.

When the final image is at infinity

For relaxed viewing:

M = D/f

When the final image is formed at the near point

M = 1 + D/f

Therefore, a lens having a shorter focal length generally provides greater magnifying power.

Uses of a Simple Microscope

A simple microscope or magnifying lens can be used for:

• reading very small print,

• inspecting small mechanical components,

• observing fine surface details,

• examining stamps and coins,

• jewellery inspection,

• elementary biological observations,

• watch repair and precision work.

Compound Microscope

What is a Compound Microscope?

A compound microscope uses two main converging lens systems to obtain much greater magnification than a simple microscope.

These are:

1. Objective lens – placed close to the object.

2. Eyepiece or ocular lens – placed close to the observer's eye.

The objective first produces an enlarged intermediate image. The eyepiece then acts as a magnifier for this intermediate image.

Thus, magnification occurs in two stages.

Construction of a Compound Microscope

The important optical components are:

Objective

The objective is a converging lens system with a very short focal length. It is positioned near the specimen.

Its function is to form a real, inverted and enlarged intermediate image of the object.

Eyepiece

The eyepiece is another converging lens system. It acts approximately like a simple microscope and magnifies the intermediate image formed by the objective.

The final image produced for observation is generally:

• virtual,

• magnified,

• inverted relative to the original object.

Working of a Compound Microscope

A small object is placed slightly beyond the principal focus of the objective.

The objective forms a:

real, inverted and enlarged intermediate image.

This intermediate image is arranged so that it lies appropriately relative to the focal point of the eyepiece.

The eyepiece then acts as a magnifying glass and produces a much larger virtual final image.

Thus:

Object → Objective → Enlarged real intermediate image → Eyepiece → Magnified virtual final image

The total magnification results from the combined action of the objective and eyepiece.

Magnifying Power of a Compound Microscope

The total magnifying power is approximately the product of the magnifications produced by the objective and eyepiece:

M = mₒ × mₑ

where:

• mₒ = magnification by objective

• mₑ = magnification by eyepiece

For common approximate treatment, if:

• L = effective tube length

• fₒ = focal length of objective

• fₑ = focal length of eyepiece

• D = least distance of distinct vision

then, for the final image at infinity, the magnitude of magnifying power is approximately:

|M| ≈ (L/fₒ)(D/fₑ)

For the final image at the near point:

|M| ≈ (L/fₒ)(1 + D/fₑ)

The negative sign sometimes used in formal expressions indicates that the final image is inverted relative to the object.

Why Does a Compound Microscope Provide High Magnification?

A compound microscope can provide large magnification because:

• its objective has a very short focal length,

• the objective first creates an enlarged intermediate image,

• the eyepiece magnifies that image again,

• the combined magnification is approximately the product of the two individual magnifications.

Therefore, the compound microscope is far more suitable than a simple magnifying glass for observing very small structures.

Magnification and Resolution Are Not the Same

This distinction is extremely important.

Magnification tells us how much larger an object appears.

Resolution refers to the ability of an optical instrument to distinguish two very closely spaced points as separate.

Simply increasing magnification does not necessarily reveal additional detail. If the resolving power of the optical system is insufficient, additional magnification may merely produce a larger blurred image.

For a microscope, useful image quality therefore depends on both magnification and resolving ability.

Applications of Compound Microscopes

Optical compound microscopes are widely used in:

• biological laboratories,

• medical laboratories,

• education,

• examination of cells and tissues,

• microbiology,

• pathology,

• material examination,

• scientific research.

The exact structures visible depend on the microscope's optical design, illumination, specimen preparation and resolving power.

Simple Microscope vs Compound Microscope

PART II: ASTRONOMICAL TELESCOPE

What is an Astronomical Telescope?

An astronomical telescope is an optical instrument designed to observe distant celestial objects such as:

• the Moon,

• planets,

• stars,

• star clusters,

• nebulae,

• and other astronomical objects.

Because these objects are extremely distant, the rays reaching the telescope from a small distant source can often be treated approximately as parallel.

The telescope increases the angular size of the distant object as perceived by the observer.

Refracting Astronomical Telescope

A basic refracting astronomical telescope uses two principal converging lens systems:

1. Objective

The objective is positioned toward the distant object.

For a basic astronomical refracting telescope, the objective generally has:

• large aperture

• relatively long focal length

The large aperture helps collect more light and can improve resolving capability, while the objective forms a real image of the distant object near its focal plane.

2. Eyepiece

The eyepiece is placed near the observer's eye.

It has a shorter focal length than the objective and magnifies the angular size of the intermediate image.

Working of an Astronomical Telescope

Light rays from a very distant object arrive approximately parallel to the principal axis.

The objective converges these rays and forms a:

real, inverted and diminished intermediate image near its focal plane.

The eyepiece then acts as a magnifier and increases the angle subtended by this image at the eye.

For an astronomical telescope in its basic form, the final image is generally:

• virtual,

• magnified in angular terms,

• inverted relative to the object.

Normal Adjustment of an Astronomical Telescope

A telescope is said to be in normal adjustment when the final image is formed at infinity.

In this arrangement, the real image produced by the objective lies at the focal plane of the eyepiece.

Therefore, the distance between the objective and eyepiece is approximately:

L = fₒ + fₑ

where:

• L = length of telescope

• fₒ = focal length of objective

• fₑ = focal length of eyepiece

Viewing with the final image at infinity is comfortable because the eye can remain relatively relaxed.

Magnifying Power of an Astronomical Telescope

For normal adjustment:

M = -fₒ/fₑ

where:

• fₒ = focal length of objective

• fₑ = focal length of eyepiece

The negative sign indicates that the final image is inverted relative to the object.

If only the magnitude of magnification is required:

|M| = fₒ/fₑ

Therefore, greater angular magnification can be obtained by using:

• a longer focal length objective,

• a shorter focal length eyepiece.

Numerical Example: Telescope

Question

An astronomical telescope has an objective of focal length 100 cm and an eyepiece of focal length 5 cm. Find its magnifying power in normal adjustment.

Solution

Given:

fₒ = 100 cm
fₑ = 5 cm

Using:

M = -fₒ/fₑ

M = -100/5

M = -20

Therefore, the telescope has an angular magnification of 20 times, and the negative sign indicates inversion.

Its length in normal adjustment is:

L = fₒ + fₑ

L = 100 + 5

L = 105 cm

Why Does a Telescope Objective Have a Large Aperture?

A larger objective aperture allows the telescope to collect more light.

This is particularly important in astronomy because many celestial objects are faint.

A larger aperture also improves the telescope's diffraction-limited angular resolving ability, all else being equal.

Therefore, aperture is an extremely important property of an astronomical telescope.

Microscope vs Astronomical Telescope

Although both instruments use lenses, their purposes are fundamentally different.

Important Concept: Objective Lens

Students often confuse the objectives of microscopes and telescopes.

Compound Microscope Objective

The microscope objective generally has a very short focal length and is placed very close to the specimen.

Astronomical Telescope Objective

The objective of a basic refracting astronomical telescope has a relatively long focal length and large aperture.

This difference is frequently tested in objective examinations.

Common Mistakes

Mistake 1: Saying a compound microscope uses only one lens

A simple microscope uses essentially one converging lens.

A compound microscope uses at least two principal optical lens systems: the objective and eyepiece.

Mistake 2: Saying the objective of a compound microscope forms a virtual intermediate image

The objective initially forms a real, inverted and enlarged intermediate image.

Mistake 3: Confusing magnification with resolution

A larger image does not automatically contain more visible detail.

Resolution determines whether nearby details can actually be distinguished.

Mistake 4: Assuming the telescope objective has a short focal length

In a basic astronomical refracting telescope, the objective has a longer focal length than the eyepiece.

Mistake 5: Forgetting inversion in an astronomical telescope

For a basic astronomical telescope, the final image is inverted. This is normally acceptable for astronomical observation because orientation is often not the primary concern.

Important Exam Facts

Simple microscope: Single convex lens

Simple microscope image: Virtual, erect and magnified

Simple microscope for final image at infinity:
M = D/f

Compound microscope: Objective + eyepiece

Objective of compound microscope: Very short focal length

Intermediate image in compound microscope: Real, inverted and enlarged

Total magnification:
M = mₒ × mₑ

Astronomical refracting telescope: Objective + eyepiece

Telescope objective: Large aperture and relatively long focal length

Telescope eyepiece: Shorter focal length

Magnifying power in normal adjustment:
M = -fₒ/fₑ

Length in normal adjustment:
L = fₒ + fₑ

हिन्दी अनुभाग

परिचय

मानव नेत्र एक अत्यंत महत्वपूर्ण प्रकाशीय तंत्र है, लेकिन इसकी कुछ सीमाएँ हैं। अत्यंत छोटी वस्तुओं को हम नग्न आँखों से स्पष्ट रूप से नहीं देख सकते। इसी प्रकार बहुत दूर स्थित वस्तुएँ इतनी छोटी दिखाई दे सकती हैं कि उनके विवरण को पहचानना कठिन हो जाता है।

इन सीमाओं को दूर करने के लिए विभिन्न प्रकाशीय उपकरणों का उपयोग किया जाता है।

सूक्ष्मदर्शी का मुख्य उद्देश्य बहुत छोटी वस्तुओं को बड़ा करके देखना है, जबकि दूरबीन का उपयोग अत्यधिक दूर स्थित वस्तुओं के कोणीय आकार को बढ़ाकर उन्हें बेहतर ढंग से देखने के लिए किया जाता है।

इस अध्याय में दो प्रमुख प्रकाशीय उपकरणों का अध्ययन किया जाता है:

1. सूक्ष्मदर्शी

2. खगोलीय दूरबीन

दोनों में लेंस तथा प्रकाश के अपवर्तन और प्रतिबिंब निर्माण के सिद्धांतों का उपयोग होता है, लेकिन इनकी संरचना और उद्देश्य अलग-अलग हैं।

भाग 1: सूक्ष्मदर्शी

सूक्ष्मदर्शी क्या है?

सूक्ष्मदर्शी एक प्रकाशीय उपकरण है जिसका उपयोग ऐसी छोटी वस्तुओं अथवा सूक्ष्म संरचनाओं को देखने के लिए किया जाता है जिन्हें नग्न आँखों से स्पष्ट रूप से देखना कठिन होता है।

सूक्ष्मदर्शी का उपयोग जीवविज्ञान, चिकित्सा, पदार्थ विज्ञान, शिक्षा और अनुसंधान जैसे अनेक क्षेत्रों में किया जाता है।

प्रारंभिक प्रकाशिकी में सूक्ष्मदर्शी के दो महत्वपूर्ण प्रकार हैं:

• सरल सूक्ष्मदर्शी

• संयुक्त सूक्ष्मदर्शी

सरल सूक्ष्मदर्शी

सरल सूक्ष्मदर्शी क्या है?

सरल सूक्ष्मदर्शी मूलतः कम फोकस दूरी वाला एक अभिसारी अथवा उत्तल लेंस होता है।

इसका सामान्य उदाहरण आवर्धक लेंस है।

वस्तु को उत्तल लेंस की फोकस दूरी के भीतर रखने पर प्राप्त प्रतिबिंब होता है:

• आभासी,

• सीधा,

• आवर्धित।

इस प्रकार छोटी वस्तु आँख को अधिक बड़े कोण के अंतर्गत दिखाई देती है।

सरल सूक्ष्मदर्शी का सिद्धांत

जब किसी वस्तु को उत्तल लेंस के प्रकाशिक केंद्र और मुख्य फोकस के बीच रखा जाता है, तो लेंस से निकलने वाली किरणें अपसारित होती हैं।

इन किरणों को पीछे की ओर बढ़ाने पर वे वस्तु की ओर एक बिंदु पर मिलती हुई प्रतीत होती हैं।

इस प्रकार एक:

आभासी + सीधा + बड़ा प्रतिबिंब

प्राप्त होता है।

कम फोकस दूरी वाला लेंस सामान्यतः अधिक कोणीय आवर्धन प्रदान कर सकता है।

सरल सूक्ष्मदर्शी की आवर्धन क्षमता

मान लेते हैं:

• D = स्पष्ट दृष्टि की न्यूनतम दूरी

• f = लेंस की फोकस दूरी

सामान्य नेत्र के लिए प्रारंभिक प्रकाशिकी में:

D ≈ 25 cm

माना जाता है।

अंतिम प्रतिबिंब अनंत पर होने पर

M = D/f

अंतिम प्रतिबिंब स्पष्ट दृष्टि की न्यूनतम दूरी पर होने पर

M = 1 + D/f

अतः सामान्यतः फोकस दूरी कम होने पर आवर्धन क्षमता अधिक होती है।

सरल सूक्ष्मदर्शी के उपयोग

इसका उपयोग किया जा सकता है:

• छोटे अक्षरों को पढ़ने में,

• घड़ी के छोटे भागों को देखने में,

• सिक्कों और डाक टिकटों के निरीक्षण में,

• आभूषणों की जाँच में,

• छोटे यांत्रिक भागों के निरीक्षण में,

• सूक्ष्म सतही विवरण देखने में।

संयुक्त सूक्ष्मदर्शी

संयुक्त सूक्ष्मदर्शी क्या है?

संयुक्त सूक्ष्मदर्शी में मुख्य रूप से दो अभिसारी लेंस तंत्रों का उपयोग किया जाता है:

1. अभिदृश्यक या ऑब्जेक्टिव

2. नेत्रिका या आईपीस

अभिदृश्यक वस्तु के निकट होता है और पहले एक बड़ा मध्यवर्ती प्रतिबिंब बनाता है।

इसके बाद नेत्रिका उस मध्यवर्ती प्रतिबिंब को और अधिक बड़ा करके दिखाती है।

इस प्रकार संयुक्त सूक्ष्मदर्शी में आवर्धन दो चरणों में होता है।

संयुक्त सूक्ष्मदर्शी की संरचना

अभिदृश्यक

अभिदृश्यक की फोकस दूरी बहुत कम होती है और इसे वस्तु के पास रखा जाता है।

यह वस्तु का:

वास्तविक + उल्टा + बड़ा मध्यवर्ती प्रतिबिंब

बनाता है।

नेत्रिका

नेत्रिका प्रेक्षक की आँख के पास होती है।

यह मध्यवर्ती प्रतिबिंब के लिए सरल सूक्ष्मदर्शी की तरह कार्य करती है और उसे और अधिक बड़ा करके दिखाती है।

अंतिम प्रतिबिंब सामान्यतः:

• आभासी,

• अत्यधिक आवर्धित,

• मूल वस्तु की अपेक्षा उल्टा

होता है।

संयुक्त सूक्ष्मदर्शी की कार्यविधि

वस्तु को अभिदृश्यक के मुख्य फोकस से थोड़ा बाहर रखा जाता है।

अभिदृश्यक वस्तु का:

वास्तविक, उल्टा और बड़ा मध्यवर्ती प्रतिबिंब

बनाता है।

इसके बाद नेत्रिका इस मध्यवर्ती प्रतिबिंब को आवर्धित करती है।

अतः प्रक्रिया को इस प्रकार समझा जा सकता है:

वस्तु → अभिदृश्यक → बड़ा वास्तविक मध्यवर्ती प्रतिबिंब → नेत्रिका → बड़ा आभासी अंतिम प्रतिबिंब

संयुक्त सूक्ष्मदर्शी की आवर्धन क्षमता

कुल आवर्धन लगभग अभिदृश्यक और नेत्रिका द्वारा उत्पन्न आवर्धनों का गुणनफल होता है:

M = mₒ × mₑ

जहाँ:

• mₒ = अभिदृश्यक का आवर्धन

• mₑ = नेत्रिका का आवर्धन

यदि:

• L = प्रभावी नली की लंबाई

• fₒ = अभिदृश्यक की फोकस दूरी

• fₑ = नेत्रिका की फोकस दूरी

• D = स्पष्ट दृष्टि की न्यूनतम दूरी

तो अंतिम प्रतिबिंब अनंत पर होने की स्थिति में आवर्धन के परिमाण का लगभग मान:

|M| ≈ (L/fₒ)(D/fₑ)

होता है।

आवर्धन और विभेदन क्षमता में अंतर

यह एक अत्यंत महत्वपूर्ण अवधारणा है।

आवर्धन यह बताता है कि वस्तु कितनी बड़ी दिखाई देती है।

विभेदन क्षमता यह बताती है कि उपकरण दो अत्यंत निकट स्थित बिंदुओं को अलग-अलग पहचानने में कितना सक्षम है।

केवल आवर्धन बढ़ा देने से हमेशा अधिक विवरण दिखाई नहीं देता।

यदि उपकरण की विभेदन क्षमता पर्याप्त नहीं है, तो अत्यधिक आवर्धन केवल धुंधले प्रतिबिंब को बड़ा कर सकता है।

संयुक्त सूक्ष्मदर्शी के उपयोग

संयुक्त प्रकाशीय सूक्ष्मदर्शी का उपयोग:

• जीवविज्ञान प्रयोगशालाओं में,

• चिकित्सा प्रयोगशालाओं में,

• कोशिकाओं और ऊतकों के अध्ययन में,

• सूक्ष्मजीव विज्ञान में,

• रोग विज्ञान में,

• शैक्षणिक प्रयोगशालाओं में,

• पदार्थों के सूक्ष्म निरीक्षण में,

• वैज्ञानिक अनुसंधान में

किया जाता है।

सरल और संयुक्त सूक्ष्मदर्शी में अंतर

भाग 2: खगोलीय दूरबीन

खगोलीय दूरबीन क्या है?

खगोलीय दूरबीन अत्यधिक दूर स्थित खगोलीय पिंडों को देखने के लिए उपयोग किया जाने वाला प्रकाशीय उपकरण है।

इसके माध्यम से विभिन्न प्रकार के खगोलीय पिंडों का अवलोकन किया जा सकता है, जैसे:

• चंद्रमा,

• ग्रह,

• तारे,

• तारागुच्छ,

• नीहारिकाएँ।

अत्यधिक दूर स्थित वस्तुओं से आने वाली प्रकाश किरणों को लगभग समानांतर माना जा सकता है।

दूरबीन का प्रमुख उद्देश्य दूर स्थित वस्तु द्वारा आँख पर बनाए जाने वाले कोणीय आकार को बढ़ाना है।

अपवर्तक खगोलीय दूरबीन

एक मूल अपवर्तक खगोलीय दूरबीन में मुख्यतः दो अभिसारी लेंस तंत्र होते हैं:

1. अभिदृश्यक

अभिदृश्यक दूर स्थित वस्तु की ओर होता है।

सामान्य खगोलीय अपवर्तक दूरबीन में इसकी विशेषताएँ होती हैं:

• बड़ा द्वारक,

• अपेक्षाकृत अधिक फोकस दूरी।

बड़ा द्वारक अधिक प्रकाश एकत्र करने में सहायता करता है और विभेदन क्षमता को बेहतर बनाने में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

2. नेत्रिका

नेत्रिका प्रेक्षक की आँख के पास होती है।

इसकी फोकस दूरी अभिदृश्यक की तुलना में कम होती है।

यह अभिदृश्यक द्वारा बनाए गए मध्यवर्ती प्रतिबिंब के कोणीय आकार को बढ़ाकर दिखाती है।

खगोलीय दूरबीन की कार्यविधि

बहुत दूर स्थित वस्तु से आने वाली प्रकाश किरणें अभिदृश्यक पर लगभग समानांतर पहुँचती हैं।

अभिदृश्यक इन किरणों को अभिसारित करके अपने फोकस तल के पास वस्तु का:

वास्तविक + उल्टा + छोटा मध्यवर्ती प्रतिबिंब

बनाता है।

इसके बाद नेत्रिका इस प्रतिबिंब के कोणीय आकार को बढ़ाती है।

मूल खगोलीय दूरबीन में अंतिम प्रतिबिंब सामान्यतः:

• आभासी,

• कोणीय रूप से आवर्धित,

• उल्टा

होता है।

सामान्य समायोजन

जब खगोलीय दूरबीन का अंतिम प्रतिबिंब अनंत पर बनता है, तो दूरबीन को सामान्य समायोजन की स्थिति में कहा जाता है।

इस अवस्था में अभिदृश्यक द्वारा बनाया गया वास्तविक प्रतिबिंब नेत्रिका के फोकस तल पर स्थित होता है।

दूरबीन की लंबाई लगभग:

L = fₒ + fₑ

होती है।

जहाँ:

• fₒ = अभिदृश्यक की फोकस दूरी

• fₑ = नेत्रिका की फोकस दूरी

खगोलीय दूरबीन की आवर्धन क्षमता

सामान्य समायोजन की अवस्था में:

M = -fₒ/fₑ

ऋणात्मक चिह्न यह दर्शाता है कि अंतिम प्रतिबिंब मूल वस्तु की तुलना में उल्टा है।

यदि केवल आवर्धन का परिमाण पूछा गया हो:

|M| = fₒ/fₑ

इसलिए अधिक कोणीय आवर्धन के लिए:

• अभिदृश्यक की फोकस दूरी अधिक,

• नेत्रिका की फोकस दूरी कम

रखी जाती है।

संख्यात्मक उदाहरण

एक खगोलीय दूरबीन के अभिदृश्यक की फोकस दूरी 100 cm और नेत्रिका की फोकस दूरी 5 cm है।

M = -fₒ/fₑ

M = -100/5

M = -20

अतः आवर्धन का परिमाण 20 गुना है।

सामान्य समायोजन में दूरबीन की लंबाई:

L = fₒ + fₑ

L = 100 + 5

L = 105 cm

दूरबीन के अभिदृश्यक का द्वारक बड़ा क्यों होता है?

बड़ा द्वारक अधिक मात्रा में प्रकाश एकत्र कर सकता है।

यह विशेष रूप से खगोल विज्ञान में महत्वपूर्ण है क्योंकि अनेक खगोलीय पिंड बहुत मंद होते हैं।

अन्य परिस्थितियाँ समान रहने पर बड़ा द्वारक विवर्तन से संबंधित कोणीय विभेदन क्षमता को भी बेहतर करता है।

इसलिए खगोलीय दूरबीन के लिए द्वारक एक अत्यंत महत्वपूर्ण विशेषता है।

सूक्ष्मदर्शी और खगोलीय दूरबीन में अंतर

परीक्षा के लिए महत्वपूर्ण तथ्य

सरल सूक्ष्मदर्शी: एक उत्तल लेंस

सरल सूक्ष्मदर्शी का प्रतिबिंब: आभासी, सीधा और बड़ा

अंतिम प्रतिबिंब अनंत पर:
M = D/f

संयुक्त सूक्ष्मदर्शी: अभिदृश्यक + नेत्रिका

संयुक्त सूक्ष्मदर्शी का अभिदृश्यक: बहुत कम फोकस दूरी

मध्यवर्ती प्रतिबिंब: वास्तविक, उल्टा और बड़ा

कुल आवर्धन:
M = mₒ × mₑ

खगोलीय अपवर्तक दूरबीन: अभिदृश्यक + नेत्रिका

दूरबीन का अभिदृश्यक: बड़ा द्वारक तथा अपेक्षाकृत अधिक फोकस दूरी

दूरबीन की नेत्रिका: कम फोकस दूरी

सामान्य समायोजन में आवर्धन:
M = -fₒ/fₑ

सामान्य समायोजन में लंबाई:
L = fₒ + fₑ

Quick Revision | त्वरित पुनरावृत्ति

English

• A simple microscope uses a single convex lens of short focal length.

• Its image is virtual, erect and magnified.

• For relaxed viewing, simple microscope magnifying power is M = D/f.

• A compound microscope uses an objective and an eyepiece.

• Its objective has a very short focal length.

• The objective forms a real, inverted and enlarged intermediate image.

• Total magnification is approximately the product of objective and eyepiece magnification.

• Magnification and resolution are different concepts.

• An astronomical telescope is used for distant celestial objects.

• Its objective generally has a large aperture and relatively long focal length.

• In normal adjustment, |M| = fₒ/fₑ.

• The telescope length in normal adjustment is L = fₒ + fₑ.

हिन्दी

• सरल सूक्ष्मदर्शी में कम फोकस दूरी वाला एक उत्तल लेंस होता है।

• इसका प्रतिबिंब आभासी, सीधा और बड़ा होता है।

• अनंत पर अंतिम प्रतिबिंब के लिए आवर्धन M = D/f है।

• संयुक्त सूक्ष्मदर्शी में अभिदृश्यक और नेत्रिका होते हैं।

• संयुक्त सूक्ष्मदर्शी के अभिदृश्यक की फोकस दूरी बहुत कम होती है।

• अभिदृश्यक वास्तविक, उल्टा और बड़ा मध्यवर्ती प्रतिबिंब बनाता है।

• आवर्धन और विभेदन क्षमता अलग-अलग अवधारणाएँ हैं।

• खगोलीय दूरबीन का उपयोग दूर स्थित खगोलीय पिंडों के अवलोकन में होता है।

• दूरबीन के अभिदृश्यक का द्वारक बड़ा और फोकस दूरी अपेक्षाकृत अधिक होती है।

• सामान्य समायोजन में आवर्धन का परिमाण fₒ/fₑ होता है।

• सामान्य समायोजन में दूरबीन की लंबाई fₒ + fₑ होती है।

Practice Questions

Q1. A simple microscope essentially consists of:
A. Concave lens
B. Convex lens
C. Plane mirror
D. Concave mirror

Correct Answer: B

Q2. The intermediate image formed by the objective of a compound microscope is:
A. Virtual, erect and diminished
B. Real, inverted and enlarged
C. Virtual and inverted
D. Real and erect

Correct Answer: B

Q3. The objective of a compound microscope generally has:
A. Very long focal length
B. Very short focal length
C. Infinite focal length
D. Zero power

Correct Answer: B

Q4. In a basic astronomical refracting telescope, the objective generally has:
A. Short focal length and small aperture
B. Long focal length and large aperture
C. Short focal length and large aperture only
D. No focal length

Correct Answer: B

Q5. The magnitude of magnifying power of an astronomical telescope in normal adjustment is:
A. fₑ/fₒ
B. fₒ + fₑ
C. fₒ/fₑ
D. fₒ × fₑ

Correct Answer: C

Q6. In normal adjustment, the final image of an astronomical telescope is formed at:
A. Objective
B. Near point
C. Infinity
D. Optical centre

Correct Answer: C

Q7. Which statement is correct?
A. Magnification and resolution are identical.
B. Increasing magnification always increases resolution.
C. Resolution represents the ability to distinguish closely spaced details.
D. A microscope does not require resolving ability.

Correct Answer: C