Mis on optilise mikroskoobi eraldusvõime piir?
SKYLABS, mis avaldati eelmises ajakirjas "Kas aatomite vaatlemiseks saab kasutada optilist mikroskoopi?" "Artiklis mainiti tegelikult, et me ei saa kasutada optilisi mikroskoope objektide aatomitasandil vaatlemiseks. Lubage mul täna selles numbris tutvustada teile, mis on optilise mikroskoobi eraldusvõime piir?
Tegelikult andis optilise mikroskoobi eraldusvõime piiri probleemile vastuse 1873. aastal saksa füüsik Abbe. Abbe avastas optilise mikroskoobi eraldusvõime piirvalemi arvutamise ja tuletamise teel. Selle valemiga arvutatud limiiti nimetatakse ka Abbe piiriks.
Optilistes mikroskoopides kasutatavad okulaarid ja objektiivläätsed on tegelikult kumerläätsed. Õhulised kettad tekivad, kui valgus läbib kumerläätsi. Punkt, mida me läbi mikroskoobi näeme, on tegelikult valguslaik. Kui kaks punkti, mida tuleb jälgida, on teineteisest suhteliselt kaugel, saame neid siiski eristada. Aga kui need kaks punkti on väga-väga lähedal, nii lähedal, et kaks õhulist ketast, mille nad tekitavad, kattuvad, siis me ei saa aru, kas tegemist on kahe punktiga, ja me näeme ainult hägusust. Seetõttu määrab Airy ketta suurus tegelikult mikroskoobi eraldusvõime piiri. Piiratud ruumi tõttu jättis hr Tianzong siin tuletamise protsessi kõrvale ja andis optilise mikroskoobi eraldusvõime valemi järgmiselt:
δ=0.61λ/(nSin )
δ: eraldusvõime λ: lainepikkus n: murdumisnäitaja: avanurk
Pärast lihtsat teisendamist on see valem ligikaudu võrdne 1/2 λ-ga, see tähendab, et 1/2 lainepikkust on tegelikult optilise mikroskoobi eraldusvõime piir ja hilisemad põlvkonnad määratlesid selle kui "Abbe piiri".
Lühima lainepikkusega violetse valguse lainepikkus nähtavas valguses on umbes 400 nanomeetrit ja Abbe piir on umbes 200 nanomeetrit. See tähendab, et kui kahe punkti vaheline kaugus on alla 200 nanomeetri, ei saa neid kahte punkti optilise mikroskoobi abil eristada, mis on optilise mikroskoobi eraldusvõime piir.
