Was ist die Auflösungsgrenze der optischen Mikroskope?
In dem vorherigen Artikel "Können wir Atome mit einem optischen Mikroskop beobachten?" Erwähnten Skylabs tatsächlich, dass wir Atomniveau -Objekte mit einem optischen Mikroskop nicht beobachten können. Heute in dieser Ausgabe werde ich Ihnen wieder vorstellen, was die Auflösungsgrenze von optischen Mikroskopen ist.
Tatsächlich wurde die Auflösungsgrenze optischer Mikroskope im Jahr 1873 vom deutschen Physiker abbe gelöst. ABBE entdeckte die Grenzformel für die Auflösung optischer Mikroskope durch Berechnung und Ableitung, und die durch diese Formel berechnete Grenze ist auch als ABBE -Grenze bekannt.
Das in optische Mikroskope verwendete Okular und Objektiv sind tatsächlich konvexe Objektive. Wenn Licht durch ein konvexes Objektiv verläuft, erzeugt es einen luftigen Fleck. Der Punkt, den wir durch das Mikroskop sehen, ist eigentlich ein leichter Fleck. Wenn die beiden Punkte, die beobachtet werden müssen, weit voneinander entfernt sind, können wir sie trotzdem unterscheiden. Aber wenn diese beiden Punkte sehr, sehr nahe sind, so nah, dass die beiden luftigen Flecken, die sie überlappen, überlappen, können wir nicht unterscheiden, ob es sich um zwei Punkte handelt, und wir können nur eine verschwommene Masse sehen. Die Größe des luftigen Flecks bestimmt also tatsächlich die Auflösungsgrenze des Mikroskops. Aus Platzbeschränkungen hat Tian Zongjun den Ableitungsprozess hier weggelassen und eine Formel für die Auflösung eines optischen Mikroskops wie folgt bereitgestellt:
δ =0. 61λ/(Nsin)
δ: Auflösung λ: Wellenlänge N: Brechungsindex: Aperturwinkel
Nach einer einfachen Umwandlung entspricht diese Formel ungefähr 1/2 λ, was bedeutet, dass eine halbe Wellenlänge tatsächlich die Grenze der optischen Mikroskopauflösung ist. Spätere Generationen definierten es als "Abbe -Grenze".
Die Wellenlänge des lila Lichts, das die kürzeste Wellenlänge im sichtbaren Licht aufweist, beträgt etwa 400 Nanometer und die ABBE -Grenze beträgt etwa 200 Nanometer. Das heißt, wenn der Abstand zwischen zwei Punkten 200 Nanometer oder weniger erreicht, kann ein optisches Mikroskop diese beiden Punkte nicht unterscheiden, was die Auflösungsgrenze eines optischen Mikroskops ist.
