光学顕微鏡の解像度制限とは何ですか?

Jan 21, 2025

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光学顕微鏡の解像度制限とは何ですか?

 

前の記事「光学顕微鏡で原子を観察できますか?」では、Skylabsは実際に、光学顕微鏡で原子レベルのオブジェクトを観察できないと述べました。今日、この号では、光学顕微鏡の解像度の制限は何ですか?


実際、光学顕微鏡の解像度の制限は、1873年にドイツの物理学者ABBEによって解決されました。ABBEは、計算と導出による光学顕微鏡の解像度の制限式を発見し、この式で計算される制限はABBE制限としても知られています。


光学顕微鏡で使用される接眼レンズと目的は、実際には凸レンズです。光が凸レンズを通過すると、風通しの良い場所が生成されます。顕微鏡を通して見えるポイントは、実際には軽い場所です。観察する必要がある2つのポイントが遠く離れている場合、それらを区別できます。しかし、これらの2つのポイントが非常に近く、非常に近い場合、2つの風通しの良いスポットが重複する場合、それらが2つのポイントであるかどうかを区別することはできず、ぼやけた質量しか見えません。したがって、風通しの良いスポットのサイズは、実際に顕微鏡の解像度の制限を決定します。スペースの制限により、Tian Zongjunはここで派生プロセスを省略し、次のように光学顕微鏡の解像度の式を提供しました。


Δ=0。61λ/(nsin)


Δ:解像度λ:波長n:屈折率:開口角


単純な変換後、この式は1/2λにほぼ等しくなります。つまり、半分の波長は実際には光学顕微鏡分解能の制限です。後の世代は、それを「アッベの制限」として定義しました。


可視光で最も短い波長を持つ紫色の光の波長は、約400ナノメートルであり、たとえば限界は約200ナノメートルです。つまり、2つのポイント間の距離が200ナノメートル以下に達すると、光学顕微鏡がこれらの2つのポイントを区別できません。これは光学顕微鏡の解像度制限です。

 

2 Electronic microscope

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