Giới hạn độ phân giải của kính hiển vi quang học là gì?
Trên thực tế, bài toán giới hạn độ phân giải của kính hiển vi quang học đã được nhà vật lý người Đức Abbe giải quyết vào năm 1873. Abbe đã phát hiện ra công thức giới hạn độ phân giải của kính hiển vi quang học thông qua tính toán và đạo hàm. Giới hạn được tính theo công thức này còn được gọi là giới hạn Abbe.
Thị kính và vật kính được sử dụng trong kính hiển vi quang học thực chất là thấu kính lồi. Khi ánh sáng đi qua thấu kính lồi sẽ tạo ra các đĩa Airy. Điểm chúng ta nhìn thấy qua kính hiển vi thực chất là một điểm sáng. Nếu hai điểm cần quan sát cách nhau tương đối xa thì chúng ta vẫn có thể phân biệt được. Nhưng nếu hai điểm này rất, rất gần, gần đến mức hai đĩa Airy mà chúng tạo ra trùng nhau thì chúng ta không thể biết chúng có phải là hai điểm hay không và chúng ta chỉ có thể nhìn thấy mờ. của một quả bóng. Do đó, kích thước của đĩa Airy thực sự quyết định giới hạn độ phân giải của kính hiển vi. Do không gian có hạn nên Tian Zongjun gác lại quá trình suy luận ở đây và đưa ra công thức tính độ phân giải của kính hiển vi quang học như sau:
δ=0.61λ/(nSin )
δ: Độ phân giải λ: Bước sóng n: Chiết suất : Góc khẩu độ
Sau khi chuyển đổi đơn giản, công thức này xấp xỉ bằng 1/2 λ, có nghĩa là một nửa bước sóng thực sự là giới hạn độ phân giải của kính hiển vi quang học. Các thế hệ sau này định nghĩa nó là "giới hạn Abbe".
Bước sóng của ánh sáng tím, bước sóng ngắn nhất trong ánh sáng khả kiến, là khoảng 400 nanomet và giới hạn Abbe là khoảng 200 nanomet. Điều đó có nghĩa là, nếu khoảng cách giữa hai điểm nhỏ hơn 200 nanomet thì không thể phân biệt được hai điểm đó bằng kính hiển vi quang học. Đây là giới hạn độ phân giải của kính hiển vi quang học.
