Каква е ограничаващата разделителна способност на оптичен микроскоп?
SKYLABS всъщност говори за факта, че не можем да наблюдаваме атоми с оптичен микроскоп в предишната си статия „Можем ли да наблюдаваме атоми с оптичен микроскоп?“. В предишната статия „Можем ли да наблюдаваме атоми с оптичен микроскоп?“, SKYLABS говори за факта, че не можем да използваме оптични микроскопи, за да наблюдаваме обекти на атомно ниво. Днес, в този брой, бихме искали да представим каква е границата на разделителната способност на оптичния микроскоп?
Всъщност въпросът за границата на разделителната способност на оптичния микроскоп е отговорен от немския физик Абе през 1873 г. Аби открива формулата за границата на разделителната способност на оптичния микроскоп чрез изчисление и дедукция, а границата, изчислена по тази формула, се нарича също граница на Аби.
Окулярите и лещите на обектива, използвани в оптичните микроскопи, всъщност са изпъкнали лещи и светлината, преминаваща през изпъкнала леща, създава петно на Airy, а точка, която виждаме през микроскоп, всъщност е светлинно петно. Ако двете точки, които трябва да се наблюдават, са далече, все още можем да ги различим. Но ако двете точки са много, много близо една до друга, толкова близо, че двете петна на Еъри, които създават, се припокриват, тогава не можем да кажем дали са две точки или не и можем да видим само размазана маса. Така че размерът на петното на Airy всъщност определя границата на разделителната способност на микроскопа. Поради ограниченото пространство, Tianzhong Jun тук оставя настрана процеса на извеждане и дава формула за разделителната способност на оптичния микроскоп, както следва:
δ=0.61λ/(nSin )
δ: разделителна способност λ: дължина на вълната n: индекс на пречупване: ъгъл на отвора
Тази формула и след това след просто преобразуване е равна на около 1/2 λ, т.е. половината от дължината на вълната всъщност е границата на разделителната способност на оптичния микроскоп, по-късно определена като "граница на Абе".
Най-късата дължина на вълната на виолетовата светлина във видимата светлина е около 400 нанометра, границата на Abbe е около 200 нанометра. Тоест, ако разстоянието между две точки достигне 200 нанометра или по-малко, тогава оптичният микроскоп няма да може да различи тези две точки, което е границата на разделителната способност на оптичния микроскоп.
