Mikä on optisen mikroskoopin resoluution raja?
SKYLABS aiemmin julkaissut "Voimmeko käyttää optisia mikroskooppeja atomien tarkkailuun?" express Artikkeli itse asiassa puhuu siitä tosiasiasta, että emme voi tarkkailla atomitason esineitä optisilla mikroskoopeilla. Tänään tässä numerossa esittelen teille, mikä on optisten mikroskooppien resoluutioraja?
Itse asiassa saksalainen fyysikko Abbe ratkaisi optisten mikroskooppien resoluutiorajan ongelman vuonna 1873. Abbe löysi rajoittavan kaavan optisten mikroskooppien resoluutiolle laskennan ja johtamisen avulla. Tällä kaavalla laskettua rajaa kutsutaan myös Abbe-rajaksi.
Optisissa mikroskoopeissa käytettävät okulaarit ja objektiivilinssit ovat itse asiassa kuperia linssejä. Kun valo kulkee kuperoiden linssien läpi, syntyy ilmavia levyjä. Piste, jonka näemme mikroskoopin läpi, on itse asiassa valopiste. Jos kaksi tarkkailtavaa kohtaa ovat suhteellisen kaukana toisistaan, voimme silti erottaa ne. Mutta jos nämä kaksi pistettä ovat hyvin, hyvin lähellä, niin lähellä, että niiden tuottamat kaksi Airy-levyä menevät päällekkäin, emme voi sanoa, ovatko ne kaksi pistettä, ja voimme nähdä vain sumeutta. pallosta. Siksi Airy-levyn koko määrittää itse asiassa mikroskoopin resoluutiorajan. Rajallisen tilan vuoksi Tian Zongjun jättää johtamisprosessin sivuun ja antaa seuraavan kaavan optisen mikroskoopin resoluutiolle:
δ=0.61λ/(nSin )
δ: Resoluutio λ: Aallonpituus n: Taitekerroin : Aukkokulma
Yksinkertaisen muuntamisen jälkeen tämä kaava on suunnilleen yhtä suuri kuin 1/2 λ, mikä tarkoittaa, että puolet aallonpituudesta on itse asiassa optisen mikroskoopin resoluutioraja. Myöhemmät sukupolvet määrittelivät sen "Abbe-rajaksi".
Violetin valon aallonpituus, lyhin aallonpituus näkyvässä valossa, on noin 400 nanometriä ja Abben raja on noin 200 nanometriä. Toisin sanoen, jos kahden pisteen välinen etäisyys on alle 200 nanometriä, kahta pistettä ei voida erottaa optisella mikroskoopilla. Tämä on optisen mikroskoopin resoluutioraja.
