Quelle est la résolution limite d’un microscope optique ?
SKYLABS a d'ailleurs évoqué le fait qu'on ne peut pas observer les atomes avec un microscope optique dans son précédent article "Peut-on observer les atomes avec un microscope optique ?". Dans l'article précédent « Pouvons-nous observer des atomes avec un microscope optique ? », SKYLABS parlait du fait que nous ne pouvons pas utiliser de microscopes optiques pour observer des objets au niveau atomique. Aujourd'hui, dans ce numéro, nous aimerions présenter quelle est la limite de résolution du microscope optique ?
En fait, le physicien allemand Abbe a répondu à la question de la limite de résolution du microscope optique en 1873. Abbey a découvert la formule de limite de résolution du microscope optique par calcul et déduction, et la limite calculée par cette formule est également appelée limite d'Abbey.
Les oculaires et les objectifs utilisés dans les microscopes optiques sont en réalité des lentilles convexes, et la lumière traversant une lentille convexe produit une tache aérienne, et un point que nous voyons à travers un microscope est en réalité une tache lumineuse. Si les deux points à observer sont éloignés, on peut quand même les distinguer. Mais si les deux points sont très, très proches l'un de l'autre, si proches que les deux points d'Airy qu'ils produisent se chevauchent, alors nous ne pouvons pas dire s'il s'agit de deux points ou non, et nous ne pouvons voir qu'une masse floue. Ainsi, la taille du point d’Airy détermine en fait la limite de résolution du microscope. En raison de l'espace limité, Tianzhong Jun a mis ici de côté le processus de dérivation et donne une formule pour la résolution du microscope optique comme suit :
δ=0.61λ/(nSin )
δ : résolution λ : longueur d'onde n : indice de réfraction : angle d'ouverture
Cette formule, après une simple conversion, est égale à environ 1/2 λ, c'est-à-dire qu'une demi-longueur d'onde est en fait la limite de la résolution du microscope optique, définie plus tard comme « limite d'Abbe ».
La longueur d'onde la plus courte de la lumière violette dans la lumière visible est d'environ 400 nanomètres, la limite d'Abbe est d'environ 200 nanomètres. C'est-à-dire que si la distance entre deux points atteint 200 nanomètres ou moins, alors le microscope optique ne pourra pas distinguer ces deux points, ce qui constitue la limite de résolution du microscope optique.
