圖示什么是光學(xué)透鏡的分辨率-光學(xué)顯微鏡常識
如果能加工出足夠放大倍數(shù)的透鏡,并選取有利的工作狀態(tài),則
可以獲得任何所需要的放大倍率,但是在實際應(yīng)用中,并不能無限制
地獲取高的放大倍數(shù)。
也就光學(xué)顯微鏡在一定的放大倍率下才有可能獲得清晰分辨率的圖像,
在放大倍率都是無效的了,購買光學(xué)顯微鏡并非只看重放大倍率并非
放大倍率是越大越好,還需要注意分辨率才可以獲得清晰的成像
關(guān)鍵在于光學(xué)成像過程的分辨率
通常情況下,光學(xué)透鏡的孔徑角最大可為140 °~150°,如果使
用的物方介質(zhì)為油類,其n 值可達到1.5 或更高些,可見光的波長范
圍為390-760nm ,那么可以計算到光學(xué)顯微鏡能夠分辨的物體上的最
小細節(jié)約為200nm ,此即為光學(xué)顯微鏡的分辨率極限
為什么光學(xué)透鏡的分辨率存在這一極限,原因在于對光學(xué)行為的
研究表明,在光學(xué)成像過程中,投射到像平面上的光束之間存在干涉
現(xiàn)象,由于干涉,即使是從一個點光源(理論上的點光源是沒有體積
的,但在實際中并不存在)發(fā)出的光,在其形成像時,就不再是一個
點了,而是干涉作用形成的一個衍射圖形,衍射圖形是由一個中心亮
斑和若干明暗交替的圓環(huán)組成,如圖
這個衍射圖樣稱為艾里(Airy)斑,其大小用第一暗環(huán)的半徑描
述。當(dāng)物上的兩個點之間距離較遠時,其艾里斑彼此相隔一定距離,
人眼有足夠的分辨能力,
并不影響觀察。當(dāng)物上兩個點之間距離靠近時,艾里斑會發(fā)生重
疊,當(dāng)兩個相同大小的艾里斑之間的距離恰好是其半徑時,重疊處的
光強比其中心光強低約20% ,一般認為,人眼或照相底片對20% 的光
強差是可以分辨的,所以,瑞利就將艾里斑的半徑規(guī)定為能夠分辨兩
個細節(jié)的最小中心距,即光學(xué)顯微成像的分辨率極限,所示,這就是
光學(xué)透鏡的分辨率極限
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