分辨率
可以將密集的點(diǎn)區(qū)分為單個(gè)的點(diǎn)的能力。
分辨率極限(最大分辨率)
可識(shí)別為不同點(diǎn)的最小間距。光學(xué)分辨率極限的判定,最早是由物理學(xué)家恩斯特阿貝博士在1873年發(fā)現(xiàn),可判定任何光學(xué)成像的分辨率理論極限。
凸透鏡能將入射光聚焦到它的焦點(diǎn)上,但由于透鏡口徑有一定大小,光線透過時(shí)會(huì)由于波動(dòng)特性會(huì)發(fā)生衍射,無法將光線聚成無限小的焦點(diǎn)上,而只會(huì)形成一定能量分布的光斑。中央是明亮的圓斑,周圍有一組較弱的明暗相間的同心環(huán)狀條紋,把其中以第一暗環(huán)為界限的中央亮斑稱為艾里斑(Airy Disk)。圖1為兩個(gè)等光強(qiáng)的艾里斑從重疊到逐步分開的影像。
圖1
但是在實(shí)際應(yīng)用中,被測(cè)物體不是一個(gè)點(diǎn)而是一系列物點(diǎn)的集合。每一個(gè)物點(diǎn)經(jīng)過有限直徑的透鏡后,在像平面上都會(huì)產(chǎn)生文中開頭提到的艾里斑,如果兩個(gè)物點(diǎn)的艾里斑重疊到無法分辨,我們則認(rèn)為這兩個(gè)物點(diǎn)無法被分辨,圖4中讓兩個(gè)等光強(qiáng)的非相干點(diǎn)像逐步分開,當(dāng)兩個(gè)點(diǎn)像中心間隔等于艾里斑的半徑R,這樣的艾里斑可以被認(rèn)為是物點(diǎn)可以被分辨的最小尺寸,這種不同于阿貝簡(jiǎn)單判定的方式叫做瑞利判定(Rayleigh Criterion)。
圖4
那么我們來計(jì)算一下按照瑞利判定,可被分辨的艾里斑的半徑(也就是可以被分辨的最小尺寸)與生成這個(gè)艾里斑的光波波長(zhǎng)的關(guān)系。圖5為原理示意圖。
圖5
中間演算過程涉及到冗長(zhǎng)的傅里葉級(jí)數(shù)變換以及各種函數(shù)方程,最終計(jì)算結(jié)果為:
一、減小λ值
可見光的波長(zhǎng)范圍:390nm~760nm,取可見光的波長(zhǎng)為較短數(shù)值λ=400nm時(shí)(相當(dāng)于紫色光),d≈200nm=0.2μm,這基本上可認(rèn)為是一般光學(xué)顯微鏡的最高分辨能力了。
圖6
二、增大n•sinα的值,這個(gè)值也被標(biāo)為NA值(數(shù)值孔徑)
圖7
(空格分隔,最多3個(gè),單個(gè)標(biāo)簽最多10個(gè)字符)
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