ما هو الحد من الدقة من المجاهر البصرية؟
في المقالة السابقة "هل يمكننا مراقبة الذرات ذات المجهر البصري؟" ، ذكرت سكايلابس فعليًا أنه لا يمكننا مراقبة كائنات المستوى الذري مع المجهر البصري. اليوم في هذه المسألة ، سأقدم لك مرة أخرى ما هو الحد من الدقة للمجاهر البصرية؟
في الواقع ، تم حل حد الدقة للمجاهر البصرية من قبل الفيزيائي الألماني ABBE في عام 1873. اكتشف ABBE تركيبة الحد من دقة المجاهر البصرية من خلال الحساب والاشتقاق ، ويعرف الحد الأقصى المحسوب بواسطة هذه الصيغة أيضًا باسم حد ABBE.
العدسة والهدف المستخدمة في المجاهر البصرية هي في الواقع عدسات محدبة. عندما يمر الضوء من خلال عدسة محدبة ، فإنه ينتج بقعة التهوية. النقطة التي نراها من خلال المجهر هي في الواقع بقعة إضاءة. إذا كانت النقطتين اللتين تحتاج إلى مراعاة متباعدين ، فلا يزال بإمكاننا التمييز بينهما. ولكن إذا كانت هاتان النقطتان قريبة جدًا ، فهي قريبة جدًا لدرجة أن البقعتين المتجددة التهوية التي تنتجها تتداخل ، فلا يمكننا التمييز بينهما ، ويمكننا فقط رؤية كتلة ضبابية. وبالتالي فإن حجم البقعة التهوية يحدد في الواقع حد دقة المجهر. بسبب قيود المساحة ، حذفت Tian Zongjun عملية الاشتقاق هنا وقدمت صيغة لدقة المجهر البصري ، على النحو التالي:
Δ =0. 61λ/(nsin)
Δ: الدقة λ: الطول الموجي N: فهرس الانكسار: زاوية فتحة
بعد التحويل البسيط ، تساوي هذه الصيغة تقريبًا 1/2 λ ، مما يعني أن نصف الطول الموجي هو في الواقع حد دقة المجهر البصري. حددها الأجيال اللاحقة على أنها "حد ABBE".
يبلغ الطول الموجي للضوء الأرجواني ، الذي يحتوي على أقصر طول موجة في الضوء المرئي ، حوالي 400 نانومتر ، وحد ABBE حوالي 200 نانومتر. وهذا يعني ، إذا وصلت المسافة بين نقطتين إلى 200 مقياس نانومتر أو أقل ، لا يمكن للمجهر البصري التمييز بين هاتين النقطتين ، وهو الحد الأقصى للدقة من المجهر البصري.
