Угловое разрешение
-
Угловое разрешение
- Способность устройства различать мелкие детали объекта
- Используется в оптике, теории антенн и акустике
- Определяется критерием Рэлея
-
Критерий Рэлея
- Ограничивает угловое разрешение дифракцией и длиной волны
- Два точечных источника разрешены, если их максимумы совпадают в первом минимуме дифракционной картины
- Формула: θ = 1,22λ/D, где θ — угловое разрешение, λ — длина волны, D — диаметр апертуры
-
Пространственное разрешение
- Преобразуется из углового разрешения путем умножения угла на расстояние до объекта
- Для микроскопа: δθ = 2.44λ/(f/#)
-
Примеры
- Одиночный телескоп: угловое разрешение зависит от длины волны и диаметра объектива
- Телескопическая решетка: угловое разрешение зависит от длины волны и базовой линии
- Микроскоп: разрешение зависит от угловой апертуры, NA, n и λ
-
Предел разрешающей способности светового микроскопа
- В сухом объективе или конденсаторе максимальное значение NA составляет 0,95
- В масляных иммерсионных линзах максимальное значение NA составляет 1,45 при использовании масла с показателем преломления 1,52
- Предел разрешающей способности светового микроскопа с видимым светом составляет около 200 нм
-
Практические трудности с масляными объективами
- Малая глубина резкости и малое рабочее расстояние требуют использования тонких защитных стекол (0,17 мм)
- В перевернутом микроскопе используются чашки Петри с тонким стеклянным дном
-
Методы сверхвысокого разрешения
- Оптический сканирующий оптический микроскоп ближнего поля (Near-field scanning optical microscope)
- Метод дифракции, называемый 4Pi STED-микроскопией
- Объекты размером до 30 нм были разрешены с помощью обоих методов
-
Фотоактивированная локальная микроскопия
- Позволяет разрешать структуры такого размера
- Получает информацию в z-направлении (3D)
-
Дополнительные термины и концепции
- Угловой диаметр
- Диаметр луча
- Предел Дауэса
- Система с ограничением дифракции
- Расстояние до образца грунта
- Разрешение изображения
- Оптическое разрешение
- Предел разрешающей способности Sparrow
- Острота зрения
-
Рекомендации и внешние ссылки
- «Концепции и формулы в микроскопии: разрешение» Майкла У. Дэвидсона, компания Nikon MicroscopyU
- Наука
- Астрономия
- Звезды
- Космический полет
- Космическое пространство
- Солнечная система