Kāda ir optiskā mikroskopa izšķirtspējas robeža?
SKYLABS iepriekš publicēja "Vai mēs varam izmantot optiskos mikroskopus, lai novērotu atomus?" express Rakstā patiesībā ir runāts par to, ka mēs nevaram novērot atomu līmeņa objektus, izmantojot optiskos mikroskopus. Šodien šajā numurā es jūs iepazīstināšu, kāda ir optisko mikroskopu izšķirtspējas robeža?
Faktiski optisko mikroskopu izšķirtspējas robežas problēmu atrisināja vācu fiziķis Abbe 1873. gadā. Abbe atklāja ierobežojošo formulu optisko mikroskopu izšķirtspējai, izmantojot aprēķinus un atvasinājumus. Limitu, kas aprēķināts pēc šīs formulas, sauc arī par Abbe robežu.
Optiskajos mikroskopos izmantotie okulāri un objektīva lēcas faktiski ir izliektas lēcas. Kad gaisma iziet cauri izliektām lēcām, tiek ražoti gaisīgi diski. Punkts, ko mēs redzam caur mikroskopu, patiesībā ir gaismas punkts. Ja abi punkti, kas jāievēro, atrodas salīdzinoši tālu viens no otra, mēs tos joprojām varam atšķirt. Bet, ja šie divi punkti atrodas ļoti, ļoti tuvu, tik tuvu, ka divi Airy diski, ko tie rada, pārklājas, mēs nevaram pateikt, vai tie ir divi punkti, un mēs varam redzēt tikai izplūdumu. no bumbas. Tāpēc Airy diska izmērs faktiski nosaka mikroskopa izšķirtspējas robežu. Ierobežotās vietas dēļ Tian Zongjun atliek šeit atvasināšanas procesu un sniedz optiskā mikroskopa izšķirtspējas formulu:
δ=0.61λ/(nSin )
δ: izšķirtspēja λ: viļņa garums n: laušanas indekss: apertūras leņķis
Pēc vienkāršas pārveidošanas šī formula ir aptuveni vienāda ar 1/2 λ, kas nozīmē, ka puse viļņa garuma faktiski ir optiskā mikroskopa izšķirtspējas robeža. Vēlākās paaudzes to definēja kā "Abates robežu".
Violetās gaismas viļņa garums, īsākais viļņa garums redzamajā gaismā, ir aptuveni 400 nanometri, un Abbe robeža ir aptuveni 200 nanometri. Proti, ja attālums starp diviem punktiem ir mazāks par 200 nanometriem, abus punktus nevar atšķirt ar optisko mikroskopu. Šī ir optiskā mikroskopa izšķirtspējas robeža.
