Optik mikroskopning aniqlik chegarasi qanday?
SKYLABS avvalgi "Atomlarni kuzatish uchun optik mikroskopdan foydalana olamizmi?" "Maqolada aslida atom darajasidagi ob'ektlarni kuzatish uchun optik mikroskoplardan foydalana olmasligimiz aytilgan. Bugun ushbu nashrda sizga optik mikroskopning ruxsat chegarasi nima ekanligini tanishtirishga ruxsat beraman?
Aslini olganda, optik mikroskopning ruxsat chegarasi muammosiga 1873 yilda nemis fizigi Abbe javob berdi. Abbe optik mikroskopning aniqligining chegaraviy formulasini hisoblash va chiqarish orqali kashf etdi. Ushbu formula bilan hisoblangan chegara Abbe chegarasi deb ham ataladi.
Optik mikroskoplarda ishlatiladigan ko'zoynaklar va ob'ektiv linzalar aslida qavariq linzalardir. Havo disklari yorug'lik konveks linzalari orqali o'tganda hosil bo'ladi. Biz mikroskop orqali ko'rgan nuqta, aslida yorug'lik nuqtasidir. Agar kuzatilishi kerak bo'lgan ikkita nuqta bir-biridan nisbatan uzoqroq bo'lsa, biz ularni hali ham farqlay olamiz. Ammo agar bu ikki nuqta juda va juda yaqin bo'lsa, ular yaratadigan ikkita Airy disklari bir-biriga yopishib qolgan bo'lsa, biz bu ikki nuqta yoki yo'qligini ayta olmaymiz va biz faqat bir guruh xiralashganligini ko'ramiz. Shuning uchun, Airy diskining o'lchami aslida mikroskopning o'lchamlari chegarasini aniqlaydi. Cheklangan joy tufayli, janob Tianzong bu erda hosila jarayonini chetga surib qo'ydi va optik mikroskopning o'lchamlari uchun quyidagi formulani berdi:
d=0.61l/(nSin )
d: Ruxsat l: To‘lqin uzunligi n: Sinishi indeksi: Diafragma burchagi
Oddiy konvertatsiyadan so'ng, bu formula taxminan 1/2 l ga teng, ya'ni 1/2 to'lqin uzunligi aslida optik mikroskopning o'lchamlari chegarasi bo'lib, keyingi avlodlar uni "Abbe chegarasi" deb belgilagan.
Ko'rinadigan yorug'likdagi eng qisqa to'lqin uzunligi bilan binafsha nurning to'lqin uzunligi taxminan 400 nanometr, Abbe chegarasi esa taxminan 200 nanometr. Ya'ni, agar ikki nuqta orasidagi masofa 200 nanometrdan kam bo'lsa, ikkita nuqtani optik mikroskop bilan ajratib bo'lmaydi, bu optik mikroskopning ruxsat chegarasi hisoblanadi.
