Hver er takmarkandi upplausn ljóssmásjár?
SKYLABS hefur reyndar talað um þá staðreynd að við getum ekki fylgst með frumeindum með optískri smásjá í fyrri grein sinni "Can we observe atoms with an optical microscope?". Í fyrri greininni "Can We Observe Atoms with an Optical Microscope?", talaði SKYLABS um þá staðreynd að við getum ekki notað sjónsmásjár til að fylgjast með hlutum á atómstigi. Í dag, í þessu hefti, viljum við kynna hver eru upplausnarmörk ljóssmásjár?
Reyndar var spurningunni um upplausnarmörk ljóssmásjár svarað af þýska eðlisfræðingnum Abbe árið 1873. Abbey uppgötvaði upplausnarmörk formúlunnar ljóssmásjár með útreikningi og frádrætti, og mörkin sem reiknuð eru með þessari formúlu eru einnig kölluð Abbey's limit.
Augnglerin og hlutlinsurnar sem notaðar eru í sjónsmásjár eru í raun kúptar linsur og ljós sem fer í gegnum kúpta linsu myndar loftkennda blett og punktur sem við sjáum í gegnum smásjá er í raun ljósblettur. Ef þessir tveir punktar sem á að athuga eru langt í burtu, getum við samt greint þá. En ef punktarnir tveir eru mjög, mjög þéttir saman, svo nálægt að loftblettirnir tveir sem þeir framleiða skarast, þá getum við ekki sagt hvort þeir eru tveir punktar eða ekki, og við getum aðeins séð óskýran massa. Svo stærð Airy bletturinn ákvarðar í raun upplausnarmörk smásjáarinnar. Vegna takmarkaðs pláss lagði Tianzhong Jun hér afleiðsluferlið til hliðar og gefur upp formúlu fyrir upplausn ljóssmásjár sem hér segir:
δ=0.61λ/(nSin )
δ: upplausn λ: bylgjulengd n: brotstuðull: ljósopshorn
Þessi formúla og síðan eftir einfalda umbreytingu er jöfn um það bil 1/2 λ, það er, hálf bylgjulengd er í raun takmörk ljóssmásjáupplausnar, síðar skilgreind sem "Abbe mörk".
Stysta bylgjulengd fjólublás ljóss í sýnilegu ljósi er um 400 nanómetrar, Abbe mörkin eru um 200 nanómetrar. Það er að segja, ef fjarlægðin milli tveggja punkta nær 200 nanómetrum eða minna, þá mun ljóssmásjáin ekki geta greint þessa tvo punkta, sem eru upplausnarmörk ljóssmásjáarinnar.
