Яка межа роздільної здатності оптичних мікроскопів?
У попередній статті "Чи можемо ми спостерігати атоми з оптичним мікроскопом?" Сьогодні в цьому випуску я знову познайомлю вам, що таке обмеження роздільної здатності оптичних мікроскопів?
Фактично, межа роздільної здатності оптичних мікроскопів була вирішена німецьким фізиком ABBE в 1873 році. Абб виявив граничну формулу для роздільної здатності оптичних мікроскопів шляхом розрахунку та виведення, а межа, обчислена цією формулою, також відома як межа АББ.
Окуляр та об'єктив, що використовуються в оптичних мікроскопах, насправді є опуклими лінзами. Коли світло проходить через опуклий об'єктив, воно створює повітряне місце. Точка, яку ми бачимо через мікроскоп, - це насправді легке місце. Якщо два моменти, які потрібно спостерігати, далеко один від одного, ми все ще можемо їх розрізнити. Але якщо ці дві точки дуже, дуже близькі, настільки близькі, що два повітряні місця, які вони виробляють, перекриваються, то ми не можемо розрізнити, чи вони два моменти, і ми можемо побачити лише розмиту масу. Тож розмір повітряного місця фактично визначає межу роздільної здатності мікроскопа. Через обмеження простору Тянь Зонджун опустив процес деривації тут і забезпечив формулу роздільної здатності оптичного мікроскопа таким чином:
δ =0. 61λ/(nsin)
δ: Роздільна здатність λ: довжина хвилі n: показник заломлення: кут діафрагми
Після простого перетворення ця формула приблизно дорівнює 1/2 λ, а це означає, що половина довжини хвилі насправді є межею оптичного роздільної здатності мікроскопа. Пізніші покоління визначали це як "межа Аббе".
Довжина хвилі фіолетового світла, яке має найкоротшу довжину хвилі у видимій світлі, становить близько 400 нанометрів, а межа ABBE - близько 200 нанометрів. Тобто, якщо відстань між двома точками досягає 200 нанометрів або менше, оптичний мікроскоп не може розрізнити ці дві точки, що є межею роздільної здатності оптичного мікроскопа.
