Kokia yra optinio mikroskopo ribinė skiriamoji geba?
SKYLABS iš tikrųjų kalbėjo apie tai, kad mes negalime stebėti atomų optiniu mikroskopu savo ankstesniame straipsnyje „Ar galime stebėti atomus optiniu mikroskopu?“. Ankstesniame straipsnyje „Ar galime stebėti atomus optiniu mikroskopu?“ SKYLABS kalbėjo apie tai, kad mes negalime naudoti optinių mikroskopų, kad galėtume stebėti objektus atominiame lygmenyje. Šiandien šiame numeryje norėtume pristatyti, kokia yra optinio mikroskopo skiriamoji geba?
Tiesą sakant, į klausimą apie optinio mikroskopo skiriamosios gebos ribą 1873 m. atsakė vokiečių fizikas Abbe. Abbey apskaičiavo ir išskaičiavo optinio mikroskopo skiriamosios gebos ribinę formulę, o pagal šią formulę apskaičiuota riba dar vadinama Abbey riba.
Optiniuose mikroskopuose naudojami okuliarai ir objektyvai iš tikrųjų yra išgaubti lęšiai, o šviesa, praeinanti per išgaubtą lęšį, sukuria erdvinę dėmę, o taškas, kurį matome per mikroskopą, iš tikrųjų yra šviesos dėmė. Jei du taškai, kuriuos reikia stebėti, yra toli, vis tiek galime juos atskirti. Bet jei du taškai yra labai, labai arti vienas kito, taip arti, kad dvi jų sukurtos oro dėmės persidengia, tada negalime pasakyti, ar tai du taškai, ar ne, ir matome tik neryškią masę. Taigi Airy dėmės dydis iš tikrųjų lemia mikroskopo skiriamosios gebos ribą. Dėl ribotos erdvės Tianzhong Jun atidėjo išvedimo procesą ir pateikia optinio mikroskopo skiriamosios gebos formulę taip:
δ=0.61λ/(nSin )
δ: skiriamoji geba λ: bangos ilgis n: lūžio rodiklis: diafragmos kampas
Ši formulė ir po paprasto konvertavimo yra lygi maždaug 1/2 λ, tai yra, pusė bangos ilgio iš tikrųjų yra optinio mikroskopo skiriamosios gebos riba, vėliau apibrėžta kaip "Abbe riba".
Trumpiausias violetinės šviesos bangos ilgis matomoje šviesoje yra apie 400 nanometrų, Abbe riba yra apie 200 nanometrų. Tai reiškia, kad jei atstumas tarp dviejų taškų siekia 200 nanometrų ar mažiau, optinis mikroskopas negalės atskirti šių dviejų taškų, o tai yra optinio mikroskopo skiriamosios gebos riba.
