📚 கற்றல் முதன்மை க.பொ.த. (சா/த) க.பொ.த. (உ/த) பிற 🌐 English உள்நுழைய
பாடங்கள் · அலகு 2 · நுணுக்குக்காட்டி

நுணுக்குக்காட்டி — ஒளி மற்றும் இலத்திரன் (Microscopy)

ஏன் இது முக்கியம்? 1665 ஆம் ஆண்டு ராபர்ட் ஹூக் கார்க்கை ஒரு தனியாக்கிய நுண்ணோக்கியில் பார்த்தபோது 'செல்' என்ற வார்த்தையை உருவாக்கினார் — அதிலிருந்து நுண்ணோக்கியியல் உயிரியலின் கண்களாக மாறியது. இலத்திரன் நுண்ணோக்கி இல்லாமல் இழைமணி, ER, கோல்கி கருவி போன்ற புன்னங்கங்களை நாம் ஒருபோதும் காணியிருக்க மாட்டோம்.

ஒளி நுண்ணோக்கியின் பகுத்தாற்றல் 0.2 µm — அதாவது 0.2 மைக்ரோமீட்டரை விட சிறிய இரண்டு புள்ளிகளை தனியாக வேறுபடுத்த முடியாது. இலத்திரன் நுண்ணோக்கி (~2 nm) ஒளியை விட குறைந்த அலைநீளமுள்ள இலத்திரன் கற்றைகளை பயன்படுத்துவதால் 100 மடங்கு அதிக தெளிவு தருகிறது.

⎷ கற்றல் விளைவு / NIE Learning Outcome
  • உருப்பெருக்கம் மற்றும் பகுத்தாற்றல் ஆகியவற்றை வரையறுத்தல்.
  • கூட்டு ஒளி நுணுக்குக்காட்டியின் தொழிற்பாட்டையும் மொத்த உருப்பெருக்கக் கணிப்பையும் விளக்குதல்.
  • ஒளி நுணுக்குக்காட்டியையும் இலத்திரன் நுணுக்குக்காட்டியையும் (TEM, SEM) ஒப்பிடுதல்.

கல ஆய்வியல் (cytology) பெருமளவில் நுணுக்குக்காட்டியியலை (microscopy) அடிப்படையாகக் கொண்டது. நுணுக்குக்காட்டியின் கண்டுபிடிப்புடனேயே கலங்கள் பற்றிய அறிவு முன்னேறியது.

1. ஒளி நுணுக்குக்காட்டி (Light Microscope)

கூட்டு ஒளி நுணுக்குக்காட்டி பயன்பாடு
Compound light microscope in use
Wikipedia → · CC

கட்புலனாகும் ஒளி முதலில் மாதிரியின் (specimen) ஊடாகவும் பின் கண்ணாடி வில்லைகள் ஊடாகவும் அனுப்பப்படுகிறது. வில்லைகள் ஒளியை ஒளிவிலகச் செய்து மாதிரியின் விம்பத்தை உருப்பெருக்கிக் கண்ணில் வீழ்த்துகின்றன. எளிய நுணுக்குக்காட்டி ஒரு தனி வில்லை. கூட்டு ஒளி நுணுக்குக்காட்டி (compound light microscope) பாடசாலை + மருத்துவ ஆய்வுகூடங்களில் நோயறி கருவியாகப் பயன்படுகிறது.

📌 மொத்த உருப்பெருக்கம்: ஒளி முதலில் பொருள் வில்லை (objective) ஊடாகச் சென்று உருப்பெருத்த விம்பம்; அது பார்வைத் துண்டு (eyepiece) வில்லைக்குப் பொருளாகி மேலும் உருப்பெருகும். மொத்த உருப்பெருக்கம் = பொருள் வில்லை × பார்வைத் துண்டு. எ.கா. ×40 × ×15 = ×600. உருப்பெருக்கம் பகுத்தாற்றலால் வரம்பிடப்படுகிறது.

2. இலத்திரன் நுணுக்குக்காட்டி (Electron Microscope)

கடத்தல் இலத்திரன் நுணுக்குக்காட்டி (FEI Titan)
Transmission electron microscope (FEI Titan)
Wikipedia → · CC

பகுத்தாற்றல் ஒளியின் அலைநீளத்திற்கு எதிர்விகிதசமமானது; ஒளியின் அலைநீளம் ஒளி நுணுக்குக்காட்டியின் பகுத்தாற்றலை வரம்பிடுகிறது. குறைந்த அலைநீளமுள்ள இலத்திரன் கற்றை பயன்படுத்தப்படுகிறது — இலத்திரன்கள் மாதிரியின் ஊடாகவோ மேற்பரப்பிலோ குவிக்கப்படுகின்றன. உருப்பெருக்கம் ~5 × 10⁵; பகுத்தாற்றல் ~2 nm. ஒளி நுணுக்குக்காட்டியால் தெரியாத பல கலப்புன்னங்கங்களை இது வெளிப்படுத்தியது. இரண்டு வகைகள்:

பண்புஒளி நுணுக்குக்காட்டிஇலத்திரன் நுணுக்குக்காட்டி
பயன்படுத்துவதுகட்புல ஒளிஇலத்திரன் கற்றை
பகுத்தாற்றல்~0.2 µm~2 nm
உயர் உருப்பெருக்கம்~1000×~5 × 10⁵×
மாதிரிஉயிருள்ள/இறந்தஇறந்த மாதிரி மட்டும்
▶ காணொளி வளம் / Video Reference

Microscopes and How to Use a Light Microscope
Professor Dave Explains

▶ YouTube-ல் காண / Watch on YouTube →

📝 NIE பரீட்சை மாதிரி வினாக்கள் / Exam-pattern Questions
உபபாடம் முடிந்ததும் நடத்தப்படும் பரீட்சை பாணியில். (பல்தேர்வு + கட்டமைப்பு + கட்டுரை)
1. உருப்பெருக்கம் (magnification) என்பது? / Magnification is?
  1. விம்ப அளவு : உண்மை அளவு விகிதம் / Ratio of image size to actual size
  2. இரு புள்ளிகளுக்கிடையிலான தூரம் / Distance between two points
  3. வில்லைகளின் எண்ணிக்கை / Number of lenses
  4. ஒளியின் அலைநீளம் / Wavelength of light
  5. மாதிரியின் நிறம் / Colour of specimen
பதில் / Answer
(1) விம்ப அளவு : உண்மை அளவு விகிதம் / Ratio of image size to actual size — விம்ப அளவு / உண்மை அளவு.
2. பகுத்தாற்றல் (resolution power) என்பது? / Resolution power is?
  1. விம்ப அளவு விகிதம் / Image size ratio
  2. தனிப் புள்ளிகளாக வேறுபடுத்தக்கூடிய ஆகக் குறைந்த தூரம் / Minimum distance distinguishable as separate points
  3. வில்லையின் அளவு / Size of lens
  4. ஒளியின் வேகம் / Speed of light
  5. மாதிரியின் தடிப்பு / Thickness of specimen
பதில் / Answer
(2) தனிப் புள்ளிகளாக வேறுபடுத்தக்கூடிய ஆகக் குறைந்த தூரம் / Minimum distance distinguishable as separate points — தனிப் புள்ளிகளாக வேறுபடுத்தும் ஆகக் குறைந்த தூரம்.
3. ஒளி நுணுக்குக்காட்டியின் உயர் உருப்பெருக்கம்? / Maximum magnification of a light microscope?
  1. ~100×
  2. ~1000×
  3. ~10,000×
  4. ~5 × 10⁵×
  5. ~2 nm
பதில் / Answer
(2) ~1000× — ~1000 மடங்கு.
4. ஒளி நுணுக்குக்காட்டியின் பகுத்தாற்றல்? / Resolution power of a light microscope?
  1. 0.2 µm
  2. 2 nm
  3. 2 µm
  4. 0.2 nm
  5. 1 mm
பதில் / Answer
(1) 0.2 µm — 0.2 µm.
5. ஒளி நுணுக்குக்காட்டி எதைப் பயன்படுத்துகிறது? / A light microscope uses?
  1. இலத்திரன் கற்றை / Electron beam
  2. கட்புலனாகும் ஒளி / Visible light
  3. X-கதிர் / X-rays
  4. ஒலி அலை / Sound waves
  5. காந்த புலம் / Magnetic field
பதில் / Answer
(2) கட்புலனாகும் ஒளி / Visible light — கட்புலனாகும் ஒளி + கண்ணாடி வில்லைகள்.
6. எளிய நுணுக்குக்காட்டி எத்தனை வில்லைகளைக் கொண்டது? / The simplest microscope has how many lenses?
  1. ஒரு / One
  2. இரண்டு / Two
  3. மூன்று / Three
  4. நான்கு / Four
  5. எதுவுமில்லை / None
பதில் / Answer
(1) ஒரு / One — ஒரு தனி வில்லை.
7. ஒளி முதலில் கடக்கும் வில்லை? / Light passes first through which lens?
  1. பார்வைத் துண்டு / Eyepiece
  2. பொருள் வில்லை / Objective lens
  3. கண்டென்சர் / Condenser
  4. காந்த வில்லை / Magnetic lens
  5. எதுவுமில்லை
பதில் / Answer
(2) பொருள் வில்லை / Objective lens — பொருள் வில்லை (objective).
8. மொத்த உருப்பெருக்கம் கணிக்கப்படுவது? / Total magnification is calculated as?
  1. பொருள் வில்லை + பார்வைத் துண்டு / Objective + eyepiece
  2. பொருள் வில்லை × பார்வைத் துண்டு / Objective × eyepiece
  3. பொருள் வில்லை − பார்வைத் துண்டு
  4. பகுத்தாற்றல் × உருப்பெருக்கம்
  5. பார்வைத் துண்டு மட்டும்
பதில் / Answer
(2) பொருள் வில்லை × பார்வைத் துண்டு / Objective × eyepiece — இரு வில்லைகளின் உருப்பெருக்கப் பெருக்கம்.
9. பொருள் வில்லை ×40, பார்வைத் துண்டு ×15 எனில் மொத்த உருப்பெருக்கம்? / If objective ×40 and eyepiece ×15, total magnification?
  1. ×55
  2. ×600
  3. ×400
  4. ×150
  5. ×1000
பதில் / Answer
(2) ×600 — 40 × 15 = ×600.
10. உருப்பெருக்கத்தை வரம்பிடுவது? / Magnification is limited by?
  1. பகுத்தாற்றல் / Resolution
  2. வில்லையின் நிறம் / Lens colour
  3. மாதிரியின் அளவு / Specimen size
  4. ஒளியின் ஒளி / Brightness
  5. கண்ணின் அளவு / Eye size
பதில் / Answer
(1) பகுத்தாற்றல் / Resolution — பகுத்தாற்றல் வரம்பிடுகிறது.
11. பகுத்தாற்றல் எதற்கு எதிர்விகிதசமமானது? / Resolution power is inversely proportional to?
  1. உருப்பெருக்கம் / Magnification
  2. ஒளியின் அலைநீளம் / Wavelength of light
  3. மாதிரியின் தடிப்பு / Specimen thickness
  4. வில்லைகளின் எண்ணிக்கை / Number of lenses
  5. வெப்பநிலை / Temperature
பதில் / Answer
(2) ஒளியின் அலைநீளம் / Wavelength of light — அலைநீளத்திற்கு எதிர்விகிதசமம்.
12. இலத்திரன் நுணுக்குக்காட்டி எதைப் பயன்படுத்துகிறது? / An electron microscope uses?
  1. கட்புல ஒளி / Visible light
  2. இலத்திரன் கற்றை / A beam of electrons
  3. X-கதிர் / X-rays
  4. புற ஊதா / UV light
  5. ஒலி / Sound
பதில் / Answer
(2) இலத்திரன் கற்றை / A beam of electrons — இலத்திரன் கற்றை (குறைந்த அலைநீளம்).
13. இலத்திரன் நுணுக்குக்காட்டியின் தோராய பகுத்தாற்றல்? / Approximate resolution of an electron microscope?
  1. 0.2 µm
  2. 2 nm
  3. 2 µm
  4. 1 mm
  5. 0.2 mm
பதில் / Answer
(2) 2 nm — ~2 nm.
14. இலத்திரன் நுணுக்குக்காட்டியின் தோராய உருப்பெருக்கம்? / Approximate magnification of an electron microscope?
  1. ~1000×
  2. ~5 × 10⁵×
  3. ~100×
  4. ~10×
  5. ~2 nm
பதில் / Answer
(2) ~5 × 10⁵× — ~5 × 10⁵ மடங்கு.
15. இலத்திரன் கற்றை ஏன் பயன்படுத்தப்படுகிறது? / Why is an electron beam used?
  1. அதிக அலைநீளம் / Longer wavelength
  2. குறைந்த அலைநீளம் → சிறந்த பகுத்தாற்றல் / Shorter wavelength → better resolution
  3. மலிவானது / Cheaper
  4. ஒளியை விடப் பிரகாசம் / Brighter than light
  5. நிறம் தருகிறது / Gives colour
பதில் / Answer
(2) குறைந்த அலைநீளம் → சிறந்த பகுத்தாற்றல் / Shorter wavelength → better resolution — குறைந்த அலைநீளம் சிறந்த பகுத்தாற்றலைத் தரும்.
16. இலத்திரன் நுணுக்குக்காட்டியின் இரு வகைகள்? / Two types of electron microscope?
  1. TEM மற்றும் SEM
  2. ஒளி மற்றும் கூட்டு / Light and compound
  3. எளிய மற்றும் கூட்டு / Simple and compound
  4. X மற்றும் UV
  5. TEM மற்றும் ஒளி
பதில் / Answer
(1) TEM மற்றும் SEM — TEM (கடத்தல்), SEM (வருடல்).
17. கலங்களின் உள் கட்டமைப்புகளை ஆராயப் பயன்படுவது? / Used to study the internal structures of cells?
  1. SEM
  2. TEM
  3. ஒளி நுணுக்குக்காட்டி / Light microscope
  4. எளிய நுணுக்குக்காட்டி / Simple microscope
  5. உருப்பெருக்குக் கண்ணாடி / Hand lens
பதில் / Answer
(2) TEM — TEM — உள் கட்டமைப்பு.
18. TEM இல் மாதிரி எதனால் சாயமிடப்படுகிறது? / In TEM, specimens are stained with?
  1. தங்கம் / Gold
  2. கனலோகங்கள் / Heavy metals
  3. அயடின் / Iodine
  4. மெத்திலீன் நீலம் / Methylene blue
  5. ஈயோசின் / Eosin
பதில் / Answer
(2) கனலோகங்கள் / Heavy metals — கனலோகங்கள்.
19. மாதிரியின் மேற்பரப்பிலிருந்து இலத்திரன்களை எதிரொளிப்பது? / Reflects electrons off the surface of the specimen?
  1. TEM
  2. SEM
  3. ஒளி நுணுக்குக்காட்டி / Light microscope
  4. எளிய வில்லை / Simple lens
  5. கூட்டு நுணுக்குக்காட்டி / Compound microscope
பதில் / Answer
(2) SEM — SEM — மேற்பரப்பு.
20. SEM இல் மாதிரி எதனால் பூசப்படுகிறது? / In SEM, the specimen is coated with?
  1. கனலோகம் / Heavy metal
  2. தங்கம் / Gold
  3. வெள்ளி / Silver
  4. கார்பன் / Carbon
  5. மெழுகு / Wax
பதில் / Answer
(2) தங்கம் / Gold — தங்கம்.
21. முப்பரிமாண மேற்பரப்புத் தோற்றத்திற்கு ஏற்ற கருவி? / Best for a 3D surface view?
  1. TEM
  2. SEM
  3. ஒளி நுணுக்குக்காட்டி / Light microscope
  4. எளிய நுணுக்குக்காட்டி / Simple microscope
  5. -
பதில் / Answer
(2) SEM — SEM — முப்பரிமாண மேற்பரப்பு.
22. உயிருள்ள மாதிரிகளை அவதானிக்க முடியாத கருவி? / Cannot observe living specimens?
  1. ஒளி நுணுக்குக்காட்டி / Light microscope
  2. இலத்திரன் நுணுக்குக்காட்டி / Electron microscope
  3. எளிய நுணுக்குக்காட்டி / Simple microscope
  4. உருப்பெருக்குக் கண்ணாடி / Hand lens
  5. கூட்டு ஒளி நுணுக்குக்காட்டி / Compound light
பதில் / Answer
(2) இலத்திரன் நுணுக்குக்காட்டி / Electron microscope — இலத்திரன் நுணுக்குக்காட்டி — இறந்த மாதிரி மட்டும்.
23. "CELL" எனும் சொல்லை அறிமுகப்படுத்தியவர்? / Who introduced the term "CELL"?
  1. ஸ்லீடன் / Schleiden
  2. ரொபேர்ட் ஹூக் / Robert Hooke
  3. விர்ச்சோ / Virchow
  4. லீவன்ஹூக் / Leeuwenhoek
  5. ஸ்வான் / Schwann
பதில் / Answer
(2) ரொபேர்ட் ஹூக் / Robert Hooke — ரொபேர்ட் ஹூக் (1665), கார்க்கை அவதானித்து.
24. கூட்டு ஒளி நுணுக்குக்காட்டியின் ஒரு பயன்? / One use of the compound light microscope?
  1. நோயறி கருவி / Diagnostic tool
  2. விண்வெளி அவதானிப்பு / Astronomy
  3. DNA தொடரமைப்பு / DNA sequencing
  4. மின்னோட்ட அளவீடு / Current measurement
  5. -
பதில் / Answer
(1) நோயறி கருவி / Diagnostic tool — மருத்துவ ஆய்வுகூட நோயறி கருவி.
25. வில்லைகள் ஒளியை எவ்வாறு உருப்பெருக்குகின்றன? / How do lenses magnify?
  1. ஒளியை உறிஞ்சி / By absorbing light
  2. ஒளியை ஒளிவிலகச் செய்து / By refracting light
  3. ஒளியை எதிரொளித்து மட்டும் / Only by reflecting
  4. ஒளியை உருவாக்கி / By creating light
  5. -
பதில் / Answer
(2) ஒளியை ஒளிவிலகச் செய்து / By refracting light — ஒளிவிலகல் மூலம்.
26. இலத்திரன் நுணுக்குக்காட்டி வெளிப்படுத்தியது? / The electron microscope revealed?
  1. நட்சத்திரங்கள் / Stars
  2. ஒளி நுணுக்குக்காட்டியால் தெரியாத கலப்புன்னங்கங்கள் / Organelles invisible to light microscope
  3. மூலக்கூறு வேதி வினைகள் / Chemical reactions
  4. மரபணுத் தொடர் / Gene sequence
  5. -
பதில் / Answer
(2) ஒளி நுணுக்குக்காட்டியால் தெரியாத கலப்புன்னங்கங்கள் / Organelles invisible to light microscope — நுண் கலப்புன்னங்கங்கள்.
(10 புள்ளிகள் / marks)
கட்டமைப்பு வினா / Structured question
  1. உருப்பெருக்கம், பகுத்தாற்றல் ஆகியவற்றை வரையறுக்க. / Define magnification and resolution power. (2)
  2. பொருள் வில்லை ×100, பார்வைத் துண்டு ×10 எனில் மொத்த உருப்பெருக்கம் யாது? / If objective ×100 and eyepiece ×10, what is the total magnification? (2)
  3. TEM உம் SEM உம் வேறுபடும் மூன்று வழிகளைக் கூறுக. / Give three differences between TEM and SEM. (3)
  4. ஒளி நுணுக்குக்காட்டியை விட இலத்திரன் நுணுக்குக்காட்டிக்கு உயர் பகுத்தாற்றல் ஏன்? / Why does the electron microscope have higher resolution than the light microscope? (3)
மாதிரி விடை / Model answer
(அ) உருப்பெருக்கம் = விம்ப அளவு/உண்மை அளவு விகிதம்; பகுத்தாற்றல் = தனிப் புள்ளிகளாக வேறுபடுத்தும் ஆகக் குறைந்த தூரம். (2)
(ஆ) 100 × 10 = ×1000. (2)
(இ) TEM — உள் கட்டமைப்பு / மெல்லிய மாதிரி / கனலோக சாயம்; SEM — மேற்பரப்பு / தங்கப் பூச்சு / முப்பரிமாணம். (3)
(ஈ) பகுத்தாற்றல் அலைநீளத்திற்கு எதிர்விகிதசமம்; இலத்திரன்களின் அலைநீளம் ஒளியை விட மிகக் குறைவு → உயர் பகுத்தாற்றல். (3)
(கட்டுரை / essay)
கட்டுரை வினா / Essay question

ஒளி நுணுக்குக்காட்டியின் தொழிற்பாட்டை விபரித்து, அதை இலத்திரன் நுணுக்குக்காட்டியுடன் (TEM, SEM) ஒப்பிடுக. / Describe how a light microscope works and compare it with the electron microscope (TEM, SEM).

விடைக் குறிப்புகள் / Answer outline
• ஒளி: ஒளி → மாதிரி → பொருள் வில்லை → பார்வைத் துண்டு; மொத்த உருப்பெருக்கம் = பெருக்கம்; ~1000×, பகுத்தாற்றல் 0.2 µm.
• இலத்திரன்: இலத்திரன் கற்றை; ~5×10⁵×, பகுத்தாற்றல் ~2 nm; குறைந்த அலைநீளம்.
• TEM — உள் கட்டமைப்பு, மெல்லிய மாதிரி, கனலோக சாயம்.
• SEM — மேற்பரப்பு, தங்கப் பூச்சு, முப்பரிமாணம்.
விரைவு சரிபார்ப்பு / Quick recall
Q. பொருள் வில்லை ×40, பார்வைத் துண்டு ×10 எனில் மொத்த உருப்பெருக்கம்? / Objective ×40, eyepiece ×10 — total magnification?
பதில் / Show answer
×400 (40 × 10). / ×400.
⏱ விரைவு மீட்டல் — 60 வினாடி
இந்த உட்பகுதியின் கட்டாயப் புள்ளிகள்
  • ஒளி நுணுக்குக்காட்டி (உயிருள்ள மாதிரி, குறை விளக்கம்) vs இலத்திரன் TEM/SEM (உயர் விளக்கம்).
  • விளக்கம் (resolution) ≠ பெருக்கம் (magnification).
  • TEM = உள் அமைப்பு; SEM = மேற்பரப்பு.
← முந்தைய அலகு 2 பொருளடக்கம் அடுத்தது →
🎯 தேர்வு எடை ★★★☆☆
✅ விரைவுச் சோதனை — 3 வினா