Каква е ограничаващата разделителна способност на оптичните микроскопи?
В предишната статия „Можем ли да наблюдаваме атоми с оптичен микроскоп?“, Скайлалите всъщност споменават, че не можем да наблюдаваме обекти на атомно ниво с оптичен микроскоп. Днес в този брой ще ви представя отново каква е границата на разделителната способност на оптичните микроскопи?
Всъщност границата на разделителната способност на оптичните микроскопи е решена от немския физик абат през 1873 г. Абат открива формулата за ограничение за разрешаване на оптичните микроскопи чрез изчисляване и извличане, а границата, изчислена по тази формула, също е известна като границата на абат.
Окулярът и целта, използвани в оптичните микроскопи, всъщност са изпъкнали лещи. Когато светлината преминава през изпъкнала леща, тя произвежда ефирно място. Точката, която виждаме през микроскопа, всъщност е леко петно. Ако двете точки, които трябва да се наблюдават, са далеч един от друг, все пак можем да ги разграничим. Но ако тези две точки са много, много близки, толкова близки, че двете ефирни петна, които произвеждат припокриване, тогава не можем да различим дали те са две точки и можем да видим само размазана маса. Така че размерът на ефирното петно всъщност определя границата на разделителната способност на микроскопа. Поради ограниченията на пространството, Tian Zongjun е пропуснал процеса на производно тук и предостави формула за разрешаване на оптичен микроскоп, както следва:
Δ =0. 61λ/(nsin)
Δ: разделителна способност λ: дължина на вълната N: Индекс на пречупване: ъгъл на бленда
След просто преобразуване, тази формула е приблизително равна на 1/2 λ, което означава, че половин дължина на вълната всъщност е границата на разделителната способност на оптичния микроскоп. По -късно поколенията го определят като „граница на абат“.
Дължината на вълната на лилавата светлина, която има най -късата дължина на вълната при видима светлина, е около 400 нанометра, а границата на абат е около 200 нанометра. Тоест, ако разстоянието между две точки достигне 200 нанометра или по -малко, оптичният микроскоп не може да различи тези две точки, което е границата на разделителната способност на оптичния микроскоп.
