Optiske mikroskopi-principper for næsten felt af næsten feltoptisk mikroskopi
Traditional optical microscopes are composed of optical lenses that can magnify objects up to thousands of times to observe details. Due to the diffraction effect of light waves, it is impossible to infinitely increase the magnification because it will encounter the obstacle of the diffraction limit of light waves. The resolution of traditional optical microscopes cannot exceed half of the wavelength of light. For example, using green light with a wavelength of λ=400nm as the light source, only two objects separated by 200nm can be distinguished. In practical applications, when λ>400nm, the resolution is lower. This is because general optical observations are made at a distance (>>λ) fra objektet.
I nærheden af feltoptisk mikroskopi, der er baseret på detektions- og billeddannelsesprincipper for ikke-strålende felter, kan bryde gennem diffraktionsgrænsen for almindelige optiske mikroskoper og udføre nanoskala optisk billeddannelse og spektroskopi-forskning ved ultrahøj optisk opløsning.
Et optisk mikroskop med nær felt består af en sonde, signaloverførselsenhed, scanningskontrol, signalbehandling og signal feedback-system. Princippet om generering og påvisning af nær felt: Når Incident Light skinner på et objekt med mange små og fine strukturer på dens overflade, inkluderer de reflekterede bølger, der genereres af disse fine strukturer under handlingen af det indfaldende lysfelt, evanescent bølger, der er begrænset til overfladen af objektet og formerer bølger, der forplantes til en afstand. Evanescent bølger kommer fra subtile strukturer i genstande (objekter mindre end bølgelængden). Og de forplantningsbølger kommer fra de ru strukturer i objektet (objekter større end bølgelængden), som ikke indeholder nogen information om objektets subtile strukturer. Hvis et meget lille spredningscenter bruges som en nanodetektor (såsom en sonde) og placeres tæt nok på overfladen af et objekt, vil den evanescent bølge være begejstret, hvilket får den til at udsende lys igen. Det lys, der genereres af denne excitation, indeholder også uopdagelige evanescent bølger og forplantningsbølger, der kan detekteres på afstand, der afslutter detekteringsprocessen for nær felt. Konverteringen mellem det evanescent felt og forplantningsfeltet er lineært, og forplantningsfeltet afspejler nøjagtigt ændringerne i det evanescent felt. Hvis der scannes et spredningscenter på overfladen af et objekt, kan der opnås et to-dimensionelt billede. I henhold til princippet om gensidighed er samspillet mellem belysningslyskilden og nano -detektoren byttet. En nano -lyskilde (evanescent felt) bruges til at belyse prøven. På grund af spredningseffekten af objektets fine struktur på belysningsfeltet omdannes Evanescent -bølgen til en forplantningsbølge, der kan detekteres på afstand, og resultatet er helt det samme.
