광학현미경의 분해능 한계는 얼마입니까?
실제로 광학현미경의 분해능 한계 문제는 1873년 독일의 물리학자 아베(Abbe)에 의해 해결되었습니다. 아베는 계산과 유도를 통해 광학현미경의 분해능 한계 공식을 발견했습니다. 이 공식으로 계산된 극한을 아베 한계라고도 합니다.
광학 현미경에 사용되는 접안렌즈와 대물렌즈는 실제로 볼록렌즈입니다. 빛이 볼록렌즈를 통과하면 Airy 디스크가 생성됩니다. 우리가 현미경으로 보는 점은 실제로는 광점입니다. 관찰해야 할 두 지점이 상대적으로 멀리 떨어져 있는 경우에도 이를 구별할 수 있습니다. 그러나 이 두 점이 매우 가까워서 두 개의 Airy 디스크가 겹치는 경우에는 두 점인지 알 수 없으며 흐릿한 부분만 볼 수 있습니다. 공. 따라서 Airy 디스크의 크기가 실제로 현미경의 분해능 한계를 결정합니다. 제한된 공간으로 인해 Tian Zongjun은 여기서 파생 과정을 제쳐두고 다음과 같이 광학 현미경의 분해능에 대한 공식을 제공합니다.
δ=0.61λ/(nSin )
δ: 분해능 λ: 파장 n: 굴절률: 개구각
간단히 변환하면 이 공식은 대략 1/2 λ와 같습니다. 이는 실제로 1/2 파장이 광학 현미경의 분해능 한계임을 의미합니다. 이후 세대에서는 이를 "아베 한계"라고 정의했습니다.
가시광선 중 가장 짧은 파장인 보라색 빛의 파장은 약 400나노미터이고, 아베 한계는 약 200나노미터이다. 즉, 두 점 사이의 거리가 200나노미터 미만이면 광학현미경으로는 두 점을 구별할 수 없습니다. 이것이 광학현미경의 분해능 한계입니다.
