Beth yw terfyn cydraniad microsgop optegol?
SKYLABS a gyhoeddwyd yn flaenorol "A allwn ni ddefnyddio microsgopau optegol i arsylwi atomau?" express Mae'r erthygl mewn gwirionedd yn sôn am y ffaith na allwn arsylwi gwrthrychau lefel atomig gan ddefnyddio microsgopau optegol. Heddiw yn y rhifyn hwn, byddaf yn cyflwyno i chi beth yw terfyn datrys microsgopau optegol?
Mewn gwirionedd, datryswyd problem terfyn datrysiad microsgopau optegol gan y ffisegydd Almaeneg Abbe ym 1873. Darganfu Abbe y fformiwla gyfyngol ar gyfer datrys microsgopau 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. Pan fydd golau'n mynd trwy lensys convex, cynhyrchir disgiau Airy. Mae pwynt a welwn trwy'r microsgop mewn gwirionedd yn fan ysgafn. 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 ydynt yn ddau bwynt, a dim ond aneglur y gallwn ei weld. o bêl. Felly, mae maint y ddisg Airy mewn gwirionedd yn pennu terfyn datrysiad y microsgop. Oherwydd gofod cyfyngedig, mae Tian Zongjun yn rhoi'r broses ddeillio o'r neilltu yma ac yn rhoi fformiwla ar gyfer datrys microsgop optegol, fel a ganlyn:
δ=0.61λ/(nSin )
δ: Cydraniad λ: Tonfedd n: Mynegai plygiannol : Ongl agorfa
Ar ôl trawsnewid syml, mae'r fformiwla hon yn hafal i 1/2 λ, sy'n golygu mai tonfedd hanner tonfedd yw terfyn datrysiad y microsgop optegol mewn gwirionedd. Diffiniodd cenedlaethau diweddarach ef fel "terfyn Abbe".
Mae tonfedd golau fioled, y donfedd fyrraf mewn golau gweladwy, tua 400 nanometr, ac mae terfyn Abbe tua 200 nanometr. Hynny yw, os yw'r pellter rhwng dau bwynt yn cyrraedd llai na 200 nanometr, ni ellir gwahaniaethu rhwng y ddau bwynt â microsgop optegol. Dyma derfyn datrysiad y microsgop optegol.
