Hver eru upplausnarmörk ljóssmásjár?
SKYLABS birt í fyrra "Getum við notað sjónsmásjá til að fylgjast með atómum?" "Í greininni var reyndar minnst á að við getum ekki notað ljóssmásjár til að fylgjast með hlutum á atómstigi. Í dag, í þessu hefti, leyfi ég þér að kynna þér hver eru upplausnarmörk ljóssmásjár?
Reyndar var vandamálinu um upplausnarmörk ljóssmásjáarinnar svarað af þýska eðlisfræðingnum Abbe árið 1873. Abbe uppgötvaði takmörkunarformúluna um upplausn ljóssmásjár með útreikningi og afleiðslu. Mörkin sem reiknuð eru út með þessari formúlu eru einnig kölluð Abbe mörk.
Augnglerin og hlutlinsurnar sem notaðar eru í sjónsmásjám eru í raun kúptar linsur. Loftgóðir diskar myndast þegar ljós fer í gegnum kúptar linsur. Punktur sem við sjáum í gegnum smásjá er í raun ljósblettur. Ef þessir tveir punktar sem þarf að fylgjast með eru tiltölulega langt á milli, getum við samt greint þá. En ef þessir tveir punktar eru mjög, mjög nálægt, svo nálægt að tveir Airy diskarnir sem þeir búa til skarast, þá getum við ekki sagt hvort það eru tveir punktar, og við getum aðeins séð óskýrleika fullt af. Þess vegna ræður stærð Airy disksins í raun upplausnarmörk smásjáarinnar. Vegna takmarkaðs pláss lagði hr. Tianzong afleiðsluferlið til hliðar hér og gaf upp formúlu fyrir upplausn ljóssmásjár, sem hér segir:
δ=0.61λ/(nSin )
δ: Upplausn λ: Bylgjulengd n: Brotstuðull : Ljósopshorn
Eftir einfalda umbreytingu er þessi formúla um það bil jöfn 1/2 λ, það er að segja, 1/2 bylgjulengd er í raun takmörk ljóssmásjárupplausnar, og síðari kynslóðir skilgreindu hana sem "Abbe's limit".
Bylgjulengd fjólublás ljóss með stystu bylgjulengdina í sýnilegu ljósi er um 400 nanómetrar og Abbe mörkin eru um 200 nanómetrar. Það er að segja, ef fjarlægðin milli tveggja punkta er minni en 200 nanómetrar, er ekki hægt að greina punktana tvo með ljóssmásjá, sem er upplausnarmörk ljóssmásjár.
