ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप की रिज़ॉल्यूशन सीमा क्या है?
SKYLABS ने पिछले "क्या हम परमाणुओं का निरीक्षण करने के लिए ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का उपयोग कर सकते हैं?" में प्रकाशित किया था। "लेख में वास्तव में उल्लेख किया गया है कि हम परमाणु स्तर पर वस्तुओं का निरीक्षण करने के लिए ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का उपयोग नहीं कर सकते हैं। आज इस अंक में, मैं आपको बताऊंगा कि ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप की रिज़ॉल्यूशन सीमा क्या है?
वास्तव में, ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप की रिज़ॉल्यूशन सीमा की समस्या का उत्तर जर्मन भौतिक विज्ञानी एब्बे ने 1873 में दिया था। एब्बे ने गणना और व्युत्पत्ति के माध्यम से ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप रिज़ॉल्यूशन की सीमा सूत्र की खोज की थी। इस सूत्र द्वारा गणना की गई सीमा को एब्बे सीमा भी कहा जाता है।
ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप में उपयोग किए जाने वाले ऐपिस और ऑब्जेक्टिव लेंस वास्तव में उत्तल लेंस होते हैं। जब प्रकाश उत्तल लेंस से होकर गुजरता है तो हवादार डिस्क उत्पन्न होती है। जिस बिंदु को हम सूक्ष्मदर्शी से देखते हैं वह वास्तव में प्रकाश का एक धब्बा है। यदि दो बिंदु जिनका अवलोकन करने की आवश्यकता है, अपेक्षाकृत दूर हैं, तो भी हम उन्हें अलग कर सकते हैं। लेकिन अगर ये दो बिंदु बहुत, बहुत करीब हैं, इतने करीब हैं कि वे दो हवादार डिस्क ओवरलैप करते हैं, तो हम यह नहीं बता सकते कि यह दो बिंदु हैं, और हम केवल धुंधला सा एक गुच्छा देख सकते हैं। इसलिए, हवादार डिस्क का आकार वास्तव में माइक्रोस्कोप की रिज़ॉल्यूशन सीमा निर्धारित करता है। सीमित स्थान के कारण, श्री तियानज़ोंग ने यहां व्युत्पत्ति प्रक्रिया को अलग रख दिया और एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के रिज़ॉल्यूशन के लिए एक सूत्र दिया, जो इस प्रकार है:
δ=0.61λ/(nSin )
δ: रिज़ॉल्यूशन λ: तरंग दैर्ध्य n: अपवर्तनांक: एपर्चर कोण
सरल रूपांतरण के बाद, यह सूत्र लगभग 1/2 λ के बराबर है, यानी, 1/2 तरंग दैर्ध्य वास्तव में ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप रिज़ॉल्यूशन की सीमा है, और बाद की पीढ़ियों ने इसे "अब्बे की सीमा" के रूप में परिभाषित किया है।
दृश्य प्रकाश में सबसे कम तरंग दैर्ध्य के साथ बैंगनी प्रकाश की तरंग दैर्ध्य लगभग 400 नैनोमीटर है, और एब्बे सीमा लगभग 200 नैनोमीटर है। कहने का तात्पर्य यह है कि, यदि दो बिंदुओं के बीच की दूरी 200 नैनोमीटर से कम है, तो दो बिंदुओं को ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप द्वारा अलग नहीं किया जा सकता है, जो ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप की रिज़ॉल्यूशन सीमा है।
