zoukankan      html  css  js  c++  java
  • 数值孔径NA、分辨率极限与衍射极限

    一、数值孔径

     数值孔径(NA):是一个无量纲的数,用以衡量该系统能够收集的光的角度范围。越大,收集到的光越多,分辨率越高。

     描述了透镜收光锥角的大小,决定着透镜收光能力和空间分辨率。

     数值孔径(NA)是透镜与被检物体之间介质的折射率(n)和孔径角(2α)半数的正弦之乘积。

     用公式表示如下:NA = n * sin α。 

     孔径角越大,进入透镜的光通量就越大,它与透镜的有效直径成正比,与焦点的距离成反比。

     在显微镜系统中,对于给定的物镜,孔径角已经固定,若想增大其NA值,唯一的办法是增大介质折射率n值

    基于这一原理,就产生了水浸系物镜和油浸物镜。

    二、分辨率极限与衍射极限

    一般来讲,要获得高的分辨率,一定要用数值孔径大的物镜(更高NA的物镜)。

    通常的物镜口径总是有限的,不可能把物体散射的所有光都收集到。

    即使能够造出一个接近理想的物镜,能收集到所有的远场散射光,分辨率也不是无限小。

    还有一个物理原理上的限制,叫“衍射极限”

    与物体对光的衍射能力(或散射能力)有关。见衍射极限 - ostartech - 博客园 https://www.cnblogs.com/wxl845235800/p/9380900.html

    物体的细节越小,衍射光的角度越大。

    如果物体的细节处(微尺度)的空间频率和波长一样大,那么衍射光的角度a就是90度了。

    如果细节处的尺寸更小,这部分空间频率的成分失去了对光的衍射能力!

    入射光除了吸收和透射,不会有其它角度的散射

    换句话说,就是如果物体的细节比波长小,那么这个物体其实是不散射光的,是透明的,也就是说

    光波“看”不到比它波长更小的物体的细节!

    考虑有角度的入射光,这个极限大概是波长的一半。这就是衍射极限的来源。物镜的口径造得再大,也无法超越这个极限。(大概是0.44λ,NA=1.4时)

    【参考文献】

    科学网—[转载]光学-透镜:数值孔径,分辨率,衍射极限 - 张欢欢的博文 http://blog.sciencenet.cn/blog-3254469-1017416.html

    光学显微镜能看到波长的多少倍的象? - 知乎 https://www.zhihu.com/question/50641039

    Ernst Abbe 据何认为衍射极限是200纳米? - 知乎 https://www.zhihu.com/question/30159989

  • 相关阅读:
    快速整理sql表结构到wiki
    mac subline批量处理行
    iphone7忘记手机屏幕密码
    docker 常用命令
    初窥响应式布局
    用jquery写的一个图片轮播插件
    javascript中的对象和创建对象的主要模式
    用户注册界面(带js特效)
    用javascript实现简易留言板
    用javascript实现的购物车实例
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/wxl845235800/p/9383033.html
Copyright © 2011-2022 走看看