Độ phân giải giới hạn của kính hiển vi quang học là gì?
Trong bài viết trước "Chúng ta có thể quan sát các nguyên tử bằng kính hiển vi quang học không?", Skylabs thực sự đã đề cập rằng chúng ta không thể quan sát các đối tượng cấp nguyên tử bằng kính hiển vi quang học. Hôm nay trong vấn đề này, tôi sẽ giới thiệu lại với bạn một lần nữa giới hạn độ phân giải của kính hiển vi quang học là gì?
Trên thực tế, giới hạn độ phân giải của kính hiển vi quang học đã được giải quyết bởi nhà vật lý người Đức Abbe vào năm 1873. Abbe đã phát hiện ra công thức giới hạn để giải quyết kính hiển vi quang học thông qua tính toán và dẫn xuất, và giới hạn được tính toán bởi công thức này cũng được gọi là giới hạn ABBE.
Thị giác và khách quan được sử dụng trong kính hiển vi quang học thực sự là ống kính lồi. Khi ánh sáng đi qua một ống kính lồi, nó tạo ra một điểm thoáng mát. Điểm chúng ta nhìn thấy qua kính hiển vi thực sự là một điểm sáng. Nếu hai điểm cần được quan sát cách xa nhau, chúng ta vẫn có thể phân biệt chúng. Nhưng nếu hai điểm này rất, rất gần, gần đến mức hai điểm thoáng mát mà chúng tạo ra chồng chéo, thì chúng ta không thể phân biệt liệu chúng có hai điểm và chúng ta chỉ có thể thấy một khối mờ hay không. Vì vậy, kích thước của điểm thoáng mát thực sự xác định giới hạn độ phân giải của kính hiển vi. Do giới hạn không gian, Tian Zongjun đã bỏ qua quá trình phái sinh ở đây và cung cấp một công thức cho độ phân giải của kính hiển vi quang học, như sau:
Δ =0. 61λ/(nsin)
Δ: Độ phân giải λ: bước sóng N: Chỉ số khúc xạ: Góc Aperture
Sau khi chuyển đổi đơn giản, công thức này xấp xỉ bằng 1/2, có nghĩa là một nửa bước sóng thực sự là giới hạn của độ phân giải kính hiển vi quang học. Các thế hệ sau đó định nghĩa nó là "giới hạn Abbe".
Bước sóng của ánh sáng màu tím, có bước sóng ngắn nhất trong ánh sáng nhìn thấy, là khoảng 400 nanomet và giới hạn Abbe là khoảng 200 nanomet. Điều đó có nghĩa là, nếu khoảng cách giữa hai điểm đạt 200 nanomet hoặc ít hơn, kính hiển vi quang học không thể phân biệt hai điểm này, đó là giới hạn độ phân giải của kính hiển vi quang học.
