Mi az optikai mikroszkóp felbontási határa?
SKYLABS megjelent az előző "Használhatunk-e optikai mikroszkópot atomok megfigyelésére?" "A cikk valójában arról szólt, hogy nem használhatunk optikai mikroszkópokat objektumok atomi szintű megfigyelésére. Ma ebben a számban hadd mutassam be, mi az optikai mikroszkóp felbontási határa?
Valójában az optikai mikroszkóp felbontásának problémájára Abbe német fizikus adott választ 1873-ban. Abbe számítások és származtatások révén fedezte fel az optikai mikroszkóp felbontásának határképletét. Az ezzel a képlettel számított határértéket Abbe-határnak is nevezik.
Az optikai mikroszkópokban használt szemlencsék és objektívlencsék valójában konvex lencsék. Levegős korongok keletkeznek, amikor a fény áthalad a domború lencséken. Az a pont, amelyet a mikroszkópon keresztül látunk, valójában egy fényfolt. Ha a két megfigyelendő pont viszonylag távol van egymástól, akkor is meg tudjuk különböztetni őket. De ha ez a két pont nagyon-nagyon közel van, olyan közel, hogy az általuk generált két Airy lemez átfedi egymást, akkor nem tudjuk megmondani, hogy két pontról van-e szó, és csak egy csomó elmosódást látunk. Ezért valójában az Airy lemez mérete határozza meg a mikroszkóp felbontási határát. A korlátozott hely miatt Tianzong úr itt félretette a származtatási folyamatot, és adott egy képletet az optikai mikroszkóp felbontására, a következőképpen:
δ=0.61λ/(nSin )
δ: Felbontás λ: Hullámhossz n: Törésmutató: Rekeszszög
Egyszerű átalakítás után ez a képlet megközelítőleg egyenlő 1/2 λ-val, vagyis az 1/2 hullámhossz tulajdonképpen az optikai mikroszkóp felbontásának határa, a későbbi generációk pedig "Abbe-határként" határozták meg.
A látható fényben a legrövidebb hullámhosszú ibolya fény hullámhossza körülbelül 400 nanométer, az Abbe-határ pedig körülbelül 200 nanométer. Ez azt jelenti, hogy ha két pont távolsága kisebb, mint 200 nanométer, akkor a két pontot nem lehet megkülönböztetni optikai mikroszkóppal, ami az optikai mikroszkóp felbontási határa.
