Каково предельное разрешение оптического микроскопа?
О том, что мы не можем наблюдать атомы с помощью оптического микроскопа, SKYLABS уже говорила в своей предыдущей статье «Можем ли мы наблюдать атомы с помощью оптического микроскопа?». В предыдущей статье «Можем ли мы наблюдать атомы с помощью оптического микроскопа?» SKYLABS рассказали о том, что мы не можем использовать оптические микроскопы для наблюдения объектов на атомном уровне. Сегодня в этом выпуске мы хотели бы рассказать, каков предел разрешения оптического микроскопа?
Фактически, на вопрос о пределе разрешения оптического микроскопа ответил немецкий физик Аббе в 1873 году. Абби открыл формулу предела разрешения оптического микроскопа путем вычислений и дедукций, и предел, рассчитанный по этой формуле, также называется пределом Эбби.
Окуляры и объективы, используемые в оптических микроскопах, на самом деле представляют собой выпуклые линзы, и свет, проходящий через выпуклую линзу, создает пятно Эйри, а точка, которую мы видим в микроскоп, на самом деле является световым пятном. Если две точки, которые нужно наблюдать, находятся далеко, мы все равно можем их различить. Но если две точки расположены очень, очень близко друг к другу, настолько близко, что два пятна Эйри, которые они создают, перекрываются, тогда мы не можем сказать, являются ли они двумя точками или нет, и мы можем видеть только размытую массу. Таким образом, размер пятна Эйри фактически определяет предел разрешения микроскопа. Из-за ограниченности места Тяньчжун Цзюнь отложил процесс вывода и привел следующую формулу для разрешения оптического микроскопа:
δ=0.61λ/(nSin)
δ: разрешение λ: длина волны n: показатель преломления: угол апертуры
Эта формула и тогда после простого преобразования равна примерно 1/2 λ, то есть половина длины волны фактически является пределом разрешения оптического микроскопа, позже определенным как «предел Аббе».
Самая короткая длина волны фиолетового света в видимом свете составляет около 400 нанометров, предел Аббе — около 200 нанометров. То есть, если расстояние между двумя точками достигает 200 нанометров или меньше, то оптический микроскоп не сможет различить эти две точки, что является пределом разрешения оптического микроскопа.
