Care sunt limitele de rezoluție ale unui microscop optic?
În articolul precedent „Putem observa atomii cu un microscop optic?”, Skylabs a menționat de fapt că nu putem observa obiectele de nivel atomic cu un microscop optic. Astăzi în această problemă, vă voi prezenta din nou care este limita de rezoluție a microscopelor optice?
De fapt, limita de rezoluție a microscopurilor optice a fost rezolvată de fizicianul german ABBE în 1873. Abbe a descoperit formula limită pentru rezolvarea microscopelor optice prin calcul și derivare, iar limita calculată de această formulă este cunoscută și sub denumirea de limită ABBE.
Ey ocular și obiectivul utilizat la microscopele optice sunt de fapt lentile convexe. Când lumina trece printr -un obiectiv convex, produce un loc aerisit. Punctul pe care îl vedem prin microscop este de fapt un loc ușor. Dacă cele două puncte care trebuie observate sunt departe, le putem distinge în continuare. Dar dacă aceste două puncte sunt foarte, foarte apropiate, atât de apropiate încât cele două pete aerisite pe care le produc suprapuse, atunci nu putem distinge dacă sunt două puncte și nu putem vedea decât o masă încețoșată. Deci dimensiunea locului aerisit determină de fapt limita de rezoluție a microscopului. Datorită limitărilor de spațiu, Tian Zongjun a omis procesul de derivare aici și a oferit o formulă pentru rezolvarea unui microscop optic, după cum urmează:
Δ =0. 61λ/(nsin)
δ: Rezoluție λ: lungime de undă N: Index de refracție: unghi de deschidere
După o conversie simplă, această formulă este aproximativ egală cu 1/2 λ, ceea ce înseamnă că jumătate de lungime de undă este de fapt limita rezoluției optice a microscopului. Generațiile ulterioare au definit -o drept „limita Abbe”.
Lungimea de undă a luminii purpurii, care are cea mai scurtă lungime de undă în lumina vizibilă, este de aproximativ 400 de nanometri, iar limita Abbe este de aproximativ 200 de nanometri. Adică, dacă distanța dintre două puncte atinge 200 de nanometri sau mai puțin, un microscop optic nu poate distinge aceste două puncte, ceea ce este limita de rezoluție a unui microscop optic.
