Яка межа роздільної здатності оптичного мікроскопа?
Раніше SKYLABS опублікував «Чи можемо ми використовувати оптичні мікроскопи для спостереження за атомами?» експрес У статті фактично йдеться про те, що ми не можемо спостерігати об'єкти атомарного рівня за допомогою оптичних мікроскопів. Сьогодні в цьому номері я розповім вам, яка межа роздільної здатності оптичних мікроскопів?
Насправді проблема межі роздільної здатності оптичних мікроскопів була вирішена німецьким фізиком Аббе в 1873 році. Аббе відкрив формулу обмеження роздільної здатності оптичних мікроскопів шляхом розрахунків і виведення. Обмеження, обчислене за цією формулою, також називають межею Аббе.
Окуляри та об’єктиви, які використовуються в оптичних мікроскопах, насправді є опуклими лінзами. Коли світло проходить через опуклі лінзи, утворюються диски Ейрі. Точка, яку ми бачимо в мікроскоп, насправді є світловою плямою. Якщо дві точки, які потрібно спостерігати, знаходяться відносно далеко одна від одної, ми все одно можемо їх розрізнити. Але якщо ці дві точки дуже, дуже близько, настільки близько, що два диски Ейрі, які вони створюють, перекриваються, тоді ми не можемо сказати, чи це дві точки, і ми можемо побачити лише розмиття. м'яч. Тому розмір диска Ейрі фактично визначає межу роздільної здатності мікроскопа. Через обмежений простір Тіан Цзунцзюнь відкладає тут процес виведення і наводить наступну формулу роздільної здатності оптичного мікроскопа:
δ=0}.61λ/(nSin )
δ: Роздільна здатність λ: Довжина хвилі n: Показник заломлення : Кут апертури
Після простого перетворення ця формула приблизно дорівнює 1/2 λ, що означає, що половина довжини хвилі фактично є межею роздільної здатності оптичного мікроскопа. Пізніші покоління визначили це як «ліміт Аббе».
Довжина хвилі фіолетового світла, найкоротша довжина хвилі видимого світла, становить близько 400 нанометрів, а межа Аббе становить близько 200 нанометрів. Тобто, якщо відстань між двома точками становить менше 200 нанометрів, ці дві точки неможливо розрізнити за допомогою оптичного мікроскопа. Це межа роздільної здатності оптичного мікроскопа.
