发布网友 发布时间:2024-10-13 23:21
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热心网友 时间:2024-10-14 00:38
在光学世界中,人们对事物的分辨能力并非截然分明,其界限由一个名为最小分辨角的物理量定义。这个角度,用符号q0表示,是两个中央亮斑在光学系统L中的张角。其倒数,即为光学系统的分辨本领,决定了系统区分细节的能力。实际上,最小分辨角q0等于艾里斑的半角宽度j0。任何光学系统,如果观察到的物体上最远两点之间的张角小于q0,那么系统就无法分辨它们。提高分辨本领的关键在于提升系统的性能,比如增大孔径D和使用波长更短的光源。
显微镜的分辨本领受限于物镜,增大物镜孔径是提高其性能的一个手段,但空间有限。相比之下,使用紫外光(波长200nm至250nm)作为光源,相比可见光,能够显著提升显微镜的分辨能力。这得益于紫外光的波长短,使得显微观察更为精细。
近代物理学揭示,微观粒子如电子,都具有波动性,其波长与动量成反比。举例来说,当电子以100V的加速电压运动时,其波长为0.123nm,而加速电压提升至10000V时,波长减小至0.0122nm。电子显微镜利用的就是这一特性,电子波的短波长使得其分辨率极高,这也是电子显微镜具有高分辨本领的核心原因。
最小分辨角是指能够分辨最小细节的能力,分辨出的最小角距。