Quins són els límits de resolució d’un microscopi òptic?
A l'article anterior "Podem observar àtoms amb un microscopi òptic?", Skylabs va mencionar que no podem observar objectes de nivell atòmic amb un microscopi òptic. Avui en aquest número, us presentaré de nou quin és el límit de resolució dels microscopis òptics?
De fet, el límit de resolució dels microscopis òptics va ser resolt pel físic alemany ABBE el 1873. Abbe va descobrir la fórmula de límit per a la resolució de microscopis òptics mitjançant el càlcul i la derivació, i el límit calculat per aquesta fórmula també es coneix com a límit ABBE.
L’ocular i l’objectiu que s’utilitzen en microscopis òptics són realment lents convexes. Quan la llum passa per una lent convexa, produeix un punt aeri. El punt que veiem a través del microscopi és en realitat un punt lleuger. Si els dos punts que cal observar estan molt separats, encara els podem distingir. Però si aquests dos punts són molt, molt a prop, tan a prop que les dues taques aeris que produeixen es superposen, no podem distingir si són dos punts i només podem veure una massa borrosa. De manera que la mida del punt Airy determina en realitat el límit de resolució del microscopi. A causa de les limitacions d'espai, Tian Zongjun ha omès el procés de derivació aquí i ha proporcionat una fórmula per a la resolució d'un microscopi òptic, de la següent manera:
Δ =0. 61λ/(nsin)
Δ: Resolució λ: longitud d'ona N: Índex de refracció: angle d'obertura
Després de la conversió simple, aquesta fórmula és aproximadament igual a 1/2 λ, cosa que significa que la meitat de longitud d'ona és en realitat el límit de la resolució del microscopi òptic. Les generacions posteriors la van definir com el "límit Abbe".
La longitud d’ona de la llum morada, que té la longitud d’ona més curta a la llum visible, és d’uns 400 nanòmetres i el límit ABBE és d’uns 200 nanòmetres. És a dir, si la distància entre dos punts arriba a 200 nanòmetres o menys, un microscopi òptic no pot distingir aquests dos punts, que és el límit de resolució d’un microscopi òptic.
