מהי מגבלת הרזולוציה של מיקרוסקופ אופטי?
למעשה, הבעיה של מגבלת הרזולוציה של מיקרוסקופים אופטיים נפתרה על ידי הפיזיקאי הגרמני אבה בשנת 1873. אבה גילה את הנוסחה המגבילה לרזולוציה של מיקרוסקופים אופטיים באמצעות חישוב וגזירה. הגבול המחושב לפי נוסחה זו נקרא גם גבול Abbe.
העיניות ועדשות האובייקטיביות המשמשות במיקרוסקופים אופטיים הן למעשה עדשות קמורות. כאשר האור עובר דרך העדשות הקמורות, נוצרות דיסקים אווריריים. נקודה שאנו רואים דרך המיקרוסקופ היא למעשה כתם אור. אם שתי הנקודות שצריך להבחין רחוקות יחסית זו מזו, עדיין נוכל להבחין ביניהן. אבל אם שתי הנקודות האלה מאוד מאוד קרובות, כל כך קרובות עד ששני הדיסקים האווריריים שהם מייצרים חופפים, אז אנחנו לא יכולים לדעת אם הן שתי נקודות, ונוכל לראות רק טשטוש. של כדור. לכן, גודל הדיסק Airy קובע למעשה את מגבלת הרזולוציה של המיקרוסקופ. בשל מקום מוגבל, טיאן זונג'ון שם בצד את תהליך הגזירה כאן ונותן נוסחה לרזולוציה של מיקרוסקופ אופטי, כדלקמן:
δ=0.61λ/(nSin)
δ: רזולוציה λ: אורך גל n: מקדם שבירה: זווית צמצם
לאחר המרה פשוטה, נוסחה זו שווה בערך ל-1/2 λ, מה שאומר שחצי אורך גל הוא למעשה גבול הרזולוציה של המיקרוסקופ האופטי. דורות מאוחרים יותר הגדירו זאת כ"גבול אבי".
אורך הגל של האור הסגול, אורך הגל הקצר ביותר באור הנראה, הוא כ-400 ננומטר, והגבול של Abbe הוא כ-200 ננומטר. כלומר, אם המרחק בין שתי נקודות מגיע לפחות מ-200 ננומטר, לא ניתן להבחין בין שתי הנקודות במיקרוסקופ אופטי. זוהי מגבלת הרזולוציה של המיקרוסקופ האופטי.
