Vad är upplösningsgränsen för ett optiskt mikroskop?
SKYLABS publicerad i föregående "Kan vi använda optiskt mikroskop för att observera atomer?" "Artikeln nämnde faktiskt att vi inte kan använda optiska mikroskop för att observera objekt på atomnivå. Låt mig idag i detta nummer presentera för dig vad är upplösningsgränsen för ett optiskt mikroskop?
Faktum är att problemet med det optiska mikroskopets upplösningsgräns besvarades av den tyske fysikern Abbe 1873. Abbe upptäckte gränsformeln för optiskt mikroskops upplösning genom beräkning och härledning. Gränsen som beräknas med denna formel kallas också Abbe limit.
Okularen och objektivlinserna som används i optiska mikroskop är faktiskt konvexa linser. Luftiga skivor genereras när ljus passerar genom de konvexa linserna. En punkt vi ser genom mikroskopet är faktiskt en ljusfläck. Om de två punkterna som måste observeras ligger relativt långt ifrån varandra kan vi fortfarande skilja dem åt. Men om dessa två punkter är väldigt, väldigt nära, så nära att de två Airy-skivorna de genererar överlappar varandra, så kan vi inte säga om det är två punkter, och vi kan bara se en suddig massa av. Därför bestämmer storleken på Airy-skivan faktiskt upplösningsgränsen för mikroskopet. På grund av det begränsade utrymmet lade Mr. Tianzong härledningsprocessen åt sidan och gav en formel för upplösningen av ett optiskt mikroskop, enligt följande:
δ=0.61λ/(nSin )
δ: Upplösning λ: Våglängd n: Brytningsindex: Bländarvinkel
Efter enkel omvandling är denna formel ungefär lika med 1/2 λ, det vill säga, 1/2 våglängd är faktiskt gränsen för optiskt mikroskops upplösning, och senare generationer definierade den som "Abbes gräns".
Våglängden för violett ljus med den kortaste våglängden i synligt ljus är cirka 400 nanometer, och Abbe-gränsen är cirka 200 nanometer. Det vill säga, om avståndet mellan två punkter är mindre än 200 nanometer, kan de två punkterna inte särskiljas med optiskt mikroskop, vilket är upplösningsgränsen för optiskt mikroskop.
