ขีด จำกัด ความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์ออปติคัลคืออะไร?
ในบทความก่อนหน้านี้ "เราสามารถสังเกตอะตอมด้วยกล้องจุลทรรศน์ออปติคัลได้หรือไม่?" Skylabs กล่าวถึงจริง ๆ ว่าเราไม่สามารถสังเกตวัตถุระดับอะตอมด้วยกล้องจุลทรรศน์ออพติคอลได้ วันนี้ในฉบับนี้ฉันจะแนะนำให้คุณทราบอีกครั้งว่าขีด จำกัด ความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์ออปติคัลคืออะไร?
ในความเป็นจริงขีด จำกัด ความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์ออปติคัลได้รับการแก้ไขโดยนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน Abbe ในปี 1873 Abbe ค้นพบสูตรขีด จำกัด สำหรับความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์ออพติคอลผ่านการคำนวณและการรับและขีด จำกัด ที่คำนวณโดยสูตรนี้เป็นที่รู้จักกันในชื่อ Abbe Limit
ช่องมองภาพและวัตถุประสงค์ที่ใช้ในกล้องจุลทรรศน์ออปติคัลเป็นเลนส์นูนจริง ๆ เมื่อแสงผ่านเลนส์นูนมันจะสร้างจุดที่โปร่งสบาย จุดที่เราเห็นผ่านกล้องจุลทรรศน์เป็นจุดที่เบา หากจุดสองจุดที่ต้องสังเกตนั้นอยู่ห่างกันเรายังสามารถแยกแยะความแตกต่างได้ แต่ถ้าจุดทั้งสองนี้อยู่ใกล้มากใกล้มากจนทั้งสองจุดโปร่งสบายที่พวกเขาผลิตทับซ้อนกันเราก็ไม่สามารถแยกแยะได้ว่าพวกเขามีสองจุดและเราสามารถเห็นมวลเบลอเท่านั้น ดังนั้นขนาดของจุดโปร่งจะกำหนดขีด จำกัด ความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์ เนื่องจากข้อ จำกัด ด้านพื้นที่ Tian Zongjun ได้ละเว้นกระบวนการมาที่นี่และจัดทำสูตรสำหรับความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์ออปติคัลดังต่อไปนี้:
Δ =0. 61λ/(nsin)
Δ: ความละเอียดλ: ความยาวคลื่น N: ดัชนีการหักเหของแสง: มุมรูรับแสง
หลังจากการแปลงอย่างง่ายสูตรนี้มีค่าเท่ากับ 1/2 λซึ่งหมายความว่าครึ่งหนึ่งของความยาวคลื่นเป็นขีด จำกัด ของความละเอียดกล้องจุลทรรศน์แบบออปติคัล รุ่นต่อมากำหนดว่าเป็น "ขีด จำกัด ของ Abbe"
ความยาวคลื่นของแสงสีม่วงซึ่งมีความยาวคลื่นที่สั้นที่สุดในแสงที่มองเห็นได้คือประมาณ 400 นาโนเมตรและขีด จำกัด ของ Abbe อยู่ที่ประมาณ 200 นาโนเมตร กล่าวคือหากระยะห่างระหว่างสองจุดถึง 200 นาโนเมตรหรือน้อยกว่ากล้องจุลทรรศน์ออปติคัลไม่สามารถแยกความแตกต่างสองจุดนี้ซึ่งเป็นขีด จำกัด ความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์ออพติคอล
