Каква е границата на разделителната способност на оптичния микроскоп?
SKYLABS публикува в предишното „Можем ли да използваме оптичен микроскоп за наблюдение на атоми?“ „Статията всъщност спомена, че не можем да използваме оптични микроскопи, за да наблюдаваме обекти на атомно ниво. Днес в този брой, позволете ми да ви представя каква е границата на разделителната способност на оптичния микроскоп?
Всъщност проблемът с разделителната способност на оптичния микроскоп е отговорен от немския физик Абе през 1873 г. Абе открива граничната формула на разделителната способност на оптичния микроскоп чрез изчисление и извеждане. Границата, изчислена по тази формула, се нарича още граница на Абе.
Окулярите и обективите, използвани в оптичните микроскопи, са всъщност изпъкнали лещи. Въздушни дискове се генерират, когато светлината преминава през изпъкналите лещи. Точка, която виждаме през микроскопа, всъщност е светлинно петно. Ако двете точки, които трябва да се наблюдават, са сравнително далеч една от друга, все още можем да ги различим. Но ако тези две точки са много, много близо, толкова близо, че двата диска на Airy, които генерират, се припокриват, тогава не можем да кажем дали това са две точки и можем да видим само размазване. Следователно размерът на диска Airy всъщност определя границата на разделителната способност на микроскопа. Поради ограниченото пространство г-н Tianzong остави настрана процеса на извеждане тук и даде формула за разделителната способност на оптичен микроскоп, както следва:
δ=0.61λ/(nSin )
δ: Резолюция λ: Дължина на вълната n: Индекс на пречупване : Ъгъл на отвора
След просто преобразуване, тази формула е приблизително равна на 1/2 λ, тоест 1/2 дължина на вълната всъщност е границата на разделителната способност на оптичния микроскоп, а по-късните поколения я определят като "граница на Абе".
Дължината на вълната на виолетовата светлина с най-къса дължина на вълната във видимата светлина е около 400 нанометра, а границата на Abbe е около 200 нанометра. Тоест, ако разстоянието между две точки е по-малко от 200 нанометра, двете точки не могат да бъдат разграничени от оптичен микроскоп, което е границата на разделителната способност на оптичния микроскоп.
