Koja je granična rezolucija optičkog mikroskopa?
SKYLABS je zapravo govorio o činjenici da ne možemo promatrati atome optičkim mikroskopom u svom prethodnom članku "Možemo li promatrati atome optičkim mikroskopom?". U prošlom članku "Možemo li promatrati atome optičkim mikroskopom?", SKYLABS je govorio o tome da ne možemo koristiti optičke mikroskope za promatranje objekata na atomskoj razini. Danas, u ovom broju, želimo predstaviti koja je granica rezolucije optičkog mikroskopa?
Zapravo, na pitanje granice rezolucije optičkog mikroskopa odgovorio je njemački fizičar Abbe 1873. Abbey je otkrio formulu granice rezolucije optičkog mikroskopa pomoću izračuna i dedukcije, a granica izračunata ovom formulom naziva se i Abbeyeva granica.
Okulari i leće objektiva koji se koriste u optičkim mikroskopima zapravo su konveksne leće, a svjetlost koja prolazi kroz konveksnu leću stvara Airyjevu mrlju, a točka koju vidimo kroz mikroskop zapravo je svjetlosna mrlja. Ako su dvije točke koje treba promatrati daleko, još uvijek ih možemo razlikovati. Ali ako su dvije točke vrlo, vrlo blizu jedna drugoj, toliko blizu da se dvije Airyjeve mrlje koje proizvode preklapaju, tada ne možemo reći jesu li to dvije točke ili ne, i možemo vidjeti samo mutnu masu. Dakle, veličina Airyjeve točke zapravo određuje granicu rezolucije mikroskopa. Zbog ograničenog prostora, Tianzhong Jun je ovdje ostavio po strani proces izvođenja i dao formulu za rezoluciju optičkog mikroskopa kako slijedi:
δ=0.61λ/(nSin )
δ: rezolucija λ: valna duljina n: indeks loma : kut otvora
Ova formula i zatim nakon jednostavne pretvorbe jednaka je oko 1/2 λ, to jest, jedna polovica valne duljine zapravo je granica rezolucije optičkog mikroskopa, kasnije definirana kao "Abbeova granica".
Najkraća valna duljina ljubičaste svjetlosti u vidljivom svjetlu je oko 400 nanometara, Abbeova granica je oko 200 nanometara. Odnosno, ako udaljenost između dviju točaka dosegne 200 nanometara ili manje, tada optički mikroskop neće moći razlikovati te dvije točke, što je granica rezolucije optičkog mikroskopa.
