Beth yw terfyn cydraniad microsgop optegol?
SKYLABS a gyhoeddwyd yn y blaenorol "A allwn ni ddefnyddio microsgop optegol i arsylwi atomau?" " Soniodd yr erthygl mewn gwirionedd na allwn ddefnyddio microsgopau optegol i arsylwi gwrthrychau ar y lefel atomig. Heddiw yn y rhifyn hwn, gadewch imi gyflwyno i chi beth yw terfyn datrysiad microsgop optegol?
Mewn gwirionedd, atebwyd problem terfyn datrysiad y microsgop optegol gan y ffisegydd Almaeneg Abbe ym 1873. Darganfu Abbe fformiwla terfyn datrysiad microsgop optegol trwy gyfrifo a tharddiad. Gelwir y terfyn a gyfrifir gan y fformiwla hon hefyd yn derfyn Abbe.
Mae'r sylladuron a'r lensys gwrthrychol a ddefnyddir mewn microsgopau optegol mewn gwirionedd yn lensys amgrwm. Mae disgiau awyrog yn cael eu cynhyrchu pan fydd golau'n mynd trwy'r lensys amgrwm. Mae pwynt a welwn trwy'r microsgop mewn gwirionedd yn smotyn o olau. Os yw'r ddau bwynt y mae angen eu harsylwi yn gymharol bell oddi wrth ei gilydd, gallwn barhau i wahaniaethu rhyngddynt. Ond os yw'r ddau bwynt hyn yn agos iawn, iawn, mor agos fel bod y ddwy ddisg Airy y maent yn eu cynhyrchu yn gorgyffwrdd, yna ni allwn ddweud a yw'n ddau bwynt, a dim ond niwlog y gallwn ei weld. Felly, mae maint y ddisg Airy mewn gwirionedd yn pennu terfyn datrysiad y microsgop. Oherwydd y gofod cyfyngedig, rhoddodd Mr. Tianzong y broses ddeillio o'r neilltu yma a rhoddodd fformiwla ar gyfer datrys microsgop optegol, fel a ganlyn:
δ=0.61λ/(nSin )
δ: Cydraniad λ: Tonfedd n: Mynegai Plygiant : Angle Aperture
Ar ôl trosi'n syml, mae'r fformiwla hon yn cyfateb yn fras i 1/2 λ, hynny yw, tonfedd 1/2 yw terfyn datrysiad microsgop optegol mewn gwirionedd, a diffiniodd cenedlaethau diweddarach ef fel "terfyn Abbe".
Mae tonfedd golau fioled gyda'r donfedd byrraf mewn golau gweladwy tua 400 nanometr, ac mae terfyn Abbe tua 200 nanometr. Hynny yw, os yw'r pellter rhwng dau bwynt yn llai na 200 nanometr, ni ellir gwahaniaethu rhwng y ddau bwynt trwy ficrosgop optegol, sef terfyn datrysiad microsgop optegol.
