Aká je hranica rozlíšenia optického mikroskopu?
SKYLABS predtým publikoval "Môžeme použiť optické mikroskopy na pozorovanie atómov?" express Článok vlastne hovorí o tom, že objekty na atómovej úrovni nemôžeme pozorovať pomocou optických mikroskopov. Dnes vám v tomto čísle predstavím, aká je rozlišovacia hranica optických mikroskopov?
V skutočnosti problém rozlišovacej schopnosti optických mikroskopov vyriešil nemecký fyzik Abbe v roku 1873. Abbe objavil limitný vzorec pre rozlíšenie optických mikroskopov pomocou výpočtu a odvodenia. Limit vypočítaný týmto vzorcom sa nazýva aj Abbeho limit.
Okuláre a šošovky objektívu používané v optických mikroskopoch sú v skutočnosti konvexné šošovky. Pri prechode svetla cez konvexné šošovky vznikajú Airy disky. Bod, ktorý vidíme cez mikroskop, je v skutočnosti svetelná škvrna. Ak sú dva body, ktoré je potrebné pozorovať, relatívne ďaleko od seba, môžeme ich ešte rozlíšiť. Ale ak sú tieto dva body veľmi, veľmi blízko, tak blízko, že sa dva Airy disky, ktoré vytvárajú, prekrývajú, potom nevieme povedať, či ide o dva body, a vidíme len rozmazanie. z lopty. Veľkosť disku Airy teda v skutočnosti určuje hranicu rozlíšenia mikroskopu. Z dôvodu obmedzeného priestoru tu Tian Zongjun odkladá proces odvodzovania a dáva vzorec na rozlíšenie optického mikroskopu takto:
δ=0,61λ/(nSin )
δ: Rozlíšenie λ: Vlnová dĺžka n: Index lomu: Otvorový uhol
Po jednoduchom prepočte sa tento vzorec rovná približne 1/2 λ, čo znamená, že polovica vlnovej dĺžky je v skutočnosti hranicou rozlíšenia optického mikroskopu. Neskoršie generácie to definovali ako „Abbeho limit“.
Vlnová dĺžka fialového svetla, najkratšia vlnová dĺžka vo viditeľnom svetle, je asi 400 nanometrov a Abbeov limit je asi 200 nanometrov. To znamená, že ak vzdialenosť medzi dvoma bodmi dosiahne menej ako 200 nanometrov, tieto dva body nemožno rozlíšiť optickým mikroskopom. Toto je limit rozlíšenia optického mikroskopu.
