Hvad er opløsningsgrænser for et optisk mikroskop?
I den forrige artikel "Kan vi observere atomer med et optisk mikroskop?", Nævnte Skylabs faktisk, at vi ikke kan observere atomniveauobjekter med et optisk mikroskop. I dag i dette nummer vil jeg introducere dig igen, hvad er opløsningsgrænsen for optiske mikroskoper?
Faktisk blev opløsningsgrænsen for optiske mikroskoper løst af den tyske fysiker Abbe i 1873. Abbe opdagede grænseformel for opløsningen af optiske mikroskoper gennem beregning og afledning, og grænsen beregnet ved denne formel er også kendt som ABBE -grænsen.
Okulæret og det objektiv, der bruges i optiske mikroskoper, er faktisk konvekse linser. Når lyset passerer gennem en konveks linse, producerer det et luftigt sted. Det punkt, vi ser gennem mikroskopet, er faktisk et let sted. Hvis de to punkter, der skal observeres, er langt fra hinanden, kan vi stadig skelne dem. Men hvis disse to punkter er meget, meget tæt, så tæt, at de to luftige pletter, de producerer overlapning, kan vi ikke skelne mellem, om de er to punkter, og vi kan kun se en sløret masse. Så størrelsen på det luftige sted bestemmer faktisk opløsningsgrænsen for mikroskopet. På grund af pladsbegrænsninger har Tian ZonGjun udeladt afledningsprocessen her og leveret en formel til opløsning af et optisk mikroskop som følger:
Δ =0. 61λ/(NSIN)
Δ: Opløsning λ: Bølgelængde N: Brydningsindeks: blændevinkel
Efter enkel konvertering er denne formel omtrent lig med 1/2 λ, hvilket betyder, at en halv bølgelængde faktisk er grænsen for optisk mikroskopopløsning. Senere generationer definerede det som "Abbe -grænsen".
Bølgelængden af lilla lys, der har den korteste bølgelængde i synligt lys, er omkring 400 nanometer, og ABBE -grænsen er omkring 200 nanometre. Det vil sige, hvis afstanden mellem to punkter når 200 nanometer eller mindre, kan et optisk mikroskop ikke skelne mellem disse to punkter, som er opløsningsgrænsen for et optisk mikroskop.
