Mi az optikai mikroszkóp limitáló felbontása?
A SKYLABS tulajdonképpen arról beszélt, hogy az atomokat optikai mikroszkóppal nem lehet megfigyelni korábbi cikkében, „Megfigyelhetünk-e atomokat optikai mikroszkóppal?”. Az előző cikkben, "Megfigyelhetjük-e az atomokat optikai mikroszkóppal?", SKYLABS arról beszélt, hogy optikai mikroszkóppal nem tudunk atomi szintű tárgyakat megfigyelni. Ma ebben a számban szeretnénk bemutatni, hogy mi az optikai mikroszkóp felbontási határa?
Valójában az optikai mikroszkóp felbontási határának kérdésére Abbe német fizikus válaszolt 1873-ban. Abbey számítással és dedukcióval fedezte fel az optikai mikroszkóp felbontási határképletét, és az ezzel a képlettel számított határt Abbey-határnak is nevezik.
Az optikai mikroszkópokban használt szemlencsék és objektívlencsék valójában domború lencsék, és a domború lencsén áthaladó fény légies foltot hoz létre, és egy pont, amelyet mikroszkópon keresztül látunk, valójában egy fényfolt. Ha a két megfigyelendő pont távol van, akkor is meg tudjuk különböztetni őket. De ha a két pont nagyon-nagyon közel van egymáshoz, olyan közel, hogy az általuk előállított két Airy folt átfedi egymást, akkor nem tudjuk megmondani, hogy két pontról van szó vagy sem, és csak egy elmosódott tömeget látunk. Tehát az Airy folt mérete valójában meghatározza a mikroszkóp felbontási határát. A korlátozott hely miatt Tianzhong Jun félretette a származtatási folyamatot, és a következő képletet adja meg az optikai mikroszkóp felbontására:
δ=0.61λ/(nSin )
δ: felbontás λ: hullámhossz n: törésmutató : apertúraszög
Ez a képlet, majd egy egyszerű átalakítás után körülbelül 1/2 λ-nak felel meg, vagyis a hullámhossz fele valójában az optikai mikroszkóp felbontásának határa, amelyet később "Abbe-határként" határoztak meg.
Az ibolya fény legrövidebb hullámhossza látható fényben körülbelül 400 nanométer, az Abbe-határ körülbelül 200 nanométer. Vagyis ha két pont távolsága eléri a 200 nanométert vagy annál kevesebbet, akkor az optikai mikroszkóp nem fogja tudni megkülönböztetni ezt a két pontot, ami az optikai mikroszkóp felbontási határa.
