Kokios yra optinio mikroskopo skiriamosios gebos ribos?
Ankstesniame straipsnyje „Ar galime stebėti atomus su optiniu mikroskopu?“, Skylabs iš tikrųjų paminėjo, kad negalime pastebėti atominio lygio objektų optiniu mikroskopu. Šiandien šiame numeryje dar kartą supažindinsiu, kokia yra optinių mikroskopų skiriamosios gebos riba?
Tiesą sakant, 1873 m. Vokietijos fiziko Abbe išsprendė optinių mikroskopų skiriamąją gebą ribą. Abbe nustatė ribinę optinių mikroskopų skiriamąją gebą apskaičiuojant ir išvedant, o šioje formulėje apskaičiuota riba taip pat žinoma kaip ABBE riba.
Optiniuose mikroskopuose naudojamas okuliaras ir tikslas iš tikrųjų yra išgaubiami lęšiai. Kai šviesa praeina per išgaubtą objektyvą, ji sukuria erdvią vietą. Taškas, kurį matome per mikroskopą, iš tikrųjų yra šviesi vieta. Jei du taškai, kuriuos reikia pastebėti, yra toli vienas nuo kito, mes vis tiek galime juos atskirti. Bet jei šie du taškai yra labai, labai artimi, taip arti, kad dvi erdvios dėmės, kurias jie sukuria, tada mes negalime atskirti, ar jie yra du taškai, ir mes galime pamatyti tik neryškią masę. Taigi oro taško dydis iš tikrųjų lemia mikroskopo skiriamąją gebą ribą. Dėl erdvės apribojimų Tianas Zongjunas čia praleido išvedimo procesą ir pateikė optinio mikroskopo skiriamąją gebą taip:
δ =0. 61λ/(nsin)
δ: skiriamoji geba λ: bangos ilgis N: lūžio rodiklis: diafragmos kampas
Po paprasto konvertavimo ši formulė yra maždaug lygi 1/2 λ, o tai reiškia, kad pusė bangos ilgio iš tikrųjų yra optinio mikroskopo skiriamosios gebos riba. Vėlesnės kartos ją apibrėžė kaip „abe riba“.
Violetinės šviesos bangos ilgis, kurio matomoje šviesoje yra trumpiausias bangos ilgis, yra apie 400 nanometrų, o ABBE riba yra apie 200 nanometrų. T. y., Jei atstumas tarp dviejų taškų siekia 200 ar mažesnių nanometrų, optinis mikroskopas negali atskirti šių dviejų taškų, o tai yra optinio mikroskopo skiriamosios gebos riba.
