Физические основы получения информации. Газеева И.В - 39 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГИКиТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

39
Как известно, разрешение оптического микроскопа d
м
ограничивается
явлением дифракции и находится как
А610А2221 /,/,d
м
λ
λ
=
=
, (3.2)
где λ – длина волны света;
А – числовая апертура объектива, определяемая выражением
А = n·sin(α/2), (3.3)
где α - угловая апертура, т. е. угол между крайними лучами конического све-
тового пучка, входящего в оптическую систему (в данном случае в мик-
рообъектив) (рис. 3.5);
n – показатель преломления среды, в которой находится исследуемый
объект.
Рис. 3.5. Угловая апертура объектива
Таким образом, с целью уменьшения величины линейного разрешения
d
м
необходимо использовать излучение с меньшей длиной волны λ, а также
стремиться увеличивать числовую апертуру объектива А. Если объект мик-
роскопического исследования освещается белым светом, то в качестве длины
волны света можно принять λ=550 нм, т. к. как последняя соответствует мак-
симальной чувствительности глаза. Максимальное же значение числовой
апертуры достигается применением иммерсионных жидкостей с показателем
преломления, большим единицы (используют водную, масляную и глицери-
новую иммерсию), которые наносятся на исследуемый объект. Числовая
апертура безыммерсионного (сухого) объектива обычно не превышает 0,8,
поэтому для указанной длины волны линейное разрешение составляет по-
рядка 0,35 мкм. Апертура иммерсионного объектива доходит до 1,4. Тогда
разрешение в белом свете достигает порядка 0,2 мкм. Для уменьшения ли-
нейного разрешения микроскопа в его осветительной части целесообразно
использовать синий светофильтр или синий источник излучения. Например,
применение синего лазера с λ=405 нм и иммерсионного объектива позволяет
достичь разрешения порядка 0,15 мкм.
Электронный микроскоп обеспечивает разрешение до 0,1 нм. Разреше-
ние силовых микроскопов зависит от размеров острия зонда, расстояния ме-
жду зондом и исследуемой поверхностью, шага сканирования. В туннельном
микроскопе удается получить разрешение вдоль поверхности до 0,03 нм и до

Страницы