Beth yw cydraniad cyfyngol microsgop optegol?
Mae SKYLABS wedi siarad mewn gwirionedd am y ffaith na allwn arsylwi atomau â microsgop optegol yn ei erthygl flaenorol "A allwn ni arsylwi atomau â microsgop optegol?". Yn yr erthygl flaenorol "Can We Observe Atoms with a Optical Microscope?", Soniodd SKYLABS am y ffaith na allwn ddefnyddio microsgopau optegol i arsylwi gwrthrychau ar y lefel atomig. Heddiw, yn y rhifyn hwn, hoffem gyflwyno beth yw terfyn datrys microsgop optegol?
Mewn gwirionedd, atebwyd cwestiwn terfyn datrysiad microsgop optegol gan y ffisegydd Almaeneg Abbe ym 1873. Darganfu Abbey fformiwla terfyn datrysiad microsgop optegol trwy gyfrifo a didynnu, a gelwir y terfyn a gyfrifir gan y fformiwla hon hefyd yn derfyn Abbey.
Mae'r sylladuron a'r lensys gwrthrychol a ddefnyddir mewn microsgopau optegol mewn gwirionedd yn lensys amgrwm, ac mae golau sy'n pasio trwy lens amgrwm yn cynhyrchu man awyrog, ac mae pwynt a welwn trwy ficrosgop yn fan golau mewn gwirionedd. Os yw'r ddau bwynt i'w gweld yn bell i ffwrdd, gallwn ni eu gwahaniaethu o hyd. Ond os yw'r ddau bwynt yn agos iawn, iawn at ei gilydd, mor agos fel bod y ddau smotyn Airy y maent yn eu cynhyrchu yn gorgyffwrdd, yna ni allwn ddweud a ydynt yn ddau bwynt ai peidio, a dim ond màs aneglur y gallwn ei weld. Felly mae maint y fan a'r lle Airy mewn gwirionedd yn pennu terfyn datrysiad y microsgop. Oherwydd y gofod cyfyngedig, mae Tianzhong Jun yma yn rhoi'r broses ddeillio o'r neilltu ac yn rhoi fformiwla ar gyfer datrys microsgop optegol fel a ganlyn:
δ{ {0}}.61λ/(Sin )
δ: cydraniad λ: tonfedd n: indecs plygiannol : ongl agorfa
Mae'r fformiwla hon ac yna ar ôl trosiad syml yn hafal i tua 1/2 λ, hynny yw, hanner tonfedd mewn gwirionedd yw terfyn datrysiad microsgop optegol, a ddiffinnir yn ddiweddarach fel "terfyn Abbe".
Mae'r donfedd byrraf o olau fioled mewn golau gweladwy tua 400 nanometr, mae terfyn Abbe tua 200 nanometr. Hynny yw, os yw'r pellter rhwng dau bwynt yn cyrraedd 200 nanometr neu lai, yna ni fydd y microsgop optegol yn gallu gwahaniaethu rhwng y ddau bwynt hyn, sef terfyn datrysiad y microsgop optegol.
