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1 # 文西說實事
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2 # 小雞0350
一般的光學顯微鏡存在理論極限是由光的衍射和散焦現象導致的。由於光是一種波動,當光經過一個物體或者光學系統時,會發生衍射現象,使圖像產生模糊和畸變。同時,當光線通過物鏡後再通過目鏡聚焦成圖像時,光線會發生散焦,導致圖像失去清晰度和對比度,即分辨率下降。這些因素導致了顯微鏡的分辨率存在理論極限。
根據瑞利準則(也稱為瑞利分辨準則),當兩個點的光斑重疊時,僅當兩個光斑的中心之間的距離大於目鏡的視場角度和物鏡的數值孔徑之和的一半時,兩個點才能被分辨出來。因此,分辨率受到物鏡的數值孔徑和波長限制,理論上不能超過約200納米。這也是一般光學顯微鏡所能達到的極限分辨率。
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3 # 飛行的企鵝搭配師
光學顯微鏡存在理論分辨率極限的主要原因有三個:
1. 衍射限制:光波具有波動性,通過孔徑後會產生衍射,使圖像模糊。根據衍射理論,光學顯微鏡的分辨率限於波長和孔徑。
2. 幾何限制:光線通過 objective lens聚焦後形成的圖像,存在物體像與像平面的幾何關系。這也限制了最高分辨率。
3. 界面限制:光線在透鏡和樣品界面發生反射和折射,部分光線損失,傳遞效率降低。這將損害圖像品質。
簡而言之,光波的性質(衍射)、光學系統幾何結構以及介質界面效應,共同決定了光學顯微鏡的理論極限分辨率。
而不同類型的顯微鏡,理論極限分辨率存在差異:
- 光學顯微鏡約為200nm左右,受制於衍射限制。
- 電子顯微鏡理論極限可達厘米甚至納米級,不受衍射限制。
- 掃描隧道顯微鏡理論極限為幾埃(0.1nm),超越了光學和電子顯微鏡。
希望以上解釋能夠回答你的問題。簡而言之,光波性質、光學系統結構以及光介質界面的限制,共同決定了光學顯微鏡存在理論分辨率極限。
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4 # 用戶946646871286
由於光的衍射,相距較近的兩個點在光學系統下無法分辨,所以在理論上存在這種衍射極限,可以通過阿貝公式計算。對於普通可見光顯微鏡來說,一般的衍射極限在200 nm左右。
回覆列表
一般的光學顯微鏡存在理論極限的原因是由於光的衍射造成的。根據衍射理論,任何成像系統都不可能理想成像,點物不能成點像,而是一個彌散的斑,要區分兩個彌散的斑則要用到瑞利判據,若兩個斑靠的太近,小於瑞利判據給出的能分辨的最小距離,就認為這兩個像不能分辨,此時就達到了最大分辨極限。