Princípy optickej mikroskopie v blízkom poli
The optical microscope of the principle of near-field optical microscope consists of optical lenses, which can magnify the object up to thousands of times to observe the details. Due to the diffraction effect of light waves, it is impossible to increase the magnification indefinitely because the obstacle of the diffraction limit of light waves will be encountered, and the resolution of the traditional optical microscope can not be more than half of the wavelength of the light. For example, with a wavelength of λ = 400nm of green light as a light source, can only distinguish between two objects that are 200nm apart. In practice λ>400nm, the resolution is somewhat lower. This is due to the fact that optical observation in general is made at a great distance from the object (>>λ).
Optická mikroskopia v blízkom poli, založená na princípe sondovania a zobrazovania neradiačného poľa, je schopná prelomiť difrakčný limit, ktorému sú vystavené bežné optické mikroskopy, čo umožňuje vykonávať optické zobrazovanie v nanometroch a spektroskopické štúdie nanometrov v ultra- vysoké optické rozlíšenie.
Optický mikroskop pre blízke pole pozostáva zo sondy, zariadenia na prenos signálu, riadenia skenovania, spracovania signálu a systému spätnej väzby signálu. Princíp generovania a detekcie blízkeho poľa: ožiarenie dopadajúceho svetla na povrch objektu s mnohými drobnými mikroštruktúrami, tieto mikroštruktúry v úlohe dopadajúceho svetelného poľa, výsledná odrazená vlna obsahuje náhlu vlnu obmedzenú na povrch objektu a šírenie vlny do diaľky. Náhle vlny pochádzajú z jemných štruktúr v objekte (objekty menšie ako vlnová dĺžka). Šíriaca sa vlna pochádza z hrubej štruktúry objektu (objekty väčšie ako vlnová dĺžka), ktorá neobsahuje žiadnu informáciu o jemnej štruktúre objektu. Ak sa ako nanodetektor (napr. sonda) použije veľmi malé rozptylové centrum (napr. sonda), umiestnené dostatočne blízko k povrchu objektu na vybudenie rýchlej vlny, ktorá spôsobí opätovné vyžarovanie svetla. Svetlo produkované touto excitáciou tiež obsahuje nedetegovateľné rýchle vlny a šíriace sa vlny, ktoré sa môžu šíriť do vzdialených detekcií, a tento proces dokončí detekciu blízkeho poľa. Prechod medzi rýchlym poľom a šíriacim sa poľom je lineárny a šíriace sa pole presne odráža zmeny v skrytom poli. Ak sa na skenovanie povrchu objektu použije centrum rozptylu, možno získať dvojrozmerný obraz. Podľa princípu reciprocity sa úlohy ožarujúceho svetelného zdroja a nanodetektora navzájom zamieňajú a vzorka sa ožaruje nanosvetelným zdrojom (náhle pole) a v dôsledku rozptylu ožarujúceho poľa jemnou štruktúrou predmetu sa prudká vlna premení na šíriacu sa vlnu, ktorú možno detekovať na diaľku a výsledok je úplne rovnaký.
