القدرة المجهرية على التحليل
القدرة على التحليل في الميكروسكوب الضوئي والميكروسكوب الإلكتروني Resolution of Light and Electron Microscopes
تعتمد فاعلية الميكروسكوب على قدرته على التكبير وكذا قدرته على الإيضاح. وتحدد المعادلة "d = 0.6 λ / n sin α" أقل مسافة (d) بين نقطتين يمكن تحليلهما كنقطتين منفصلتين ، عندما يجري الفحص من خلال العدسات ، حيث (λ) هوطول موجة الضوء المستخدم في إضاءة العينة ، و(n) ترمز لمعامل الإنكسار للهواء أوالسائل بين العينة والعدسة ، وترمز (α) إلى زاوية الفتحة. ويعبر المقام (n sin α) في هذه المعادلة عما يسمى الفتحة العددية (N.A.) للعدسة ، ويمكن مشاهدة قيمتها عادة محفورة على الغلاف المعدني للعدسة الشيئية.
حيث:
- and are spatial frequency in the x- and y-plane, respectively.
وبالنسبة للعدسة الجافة فإن معامل إنكسار الهواء يساوي (1) ، وعلى ذلك فإن مقدار الفتحة العدديةقد يكون دائما أقل من (1). وبالنسبة للعدسات الزيتية فإن قيمة معامل الإنكسار للزيت (حوالي 1.5) تكون أكبر من تلك الخاصة بالهواء ، ولذلك فإن قيمة الفتحة العددية أكبر (حوالي 1.3مثلا). ومن الواضح أنه في الحالة الأخير تقل قيمة (d) في المعادلة عما في الحالة الأولى ، بمعنى حتى درجة التحليل (الإيضاح) ستكون أفضل في حالة إستخدام عدسة الغمر في الزيت. وتقدر أفضل قوة للإيضاح نظريا بحوالي 0.17 ميكرومتر ، ومن الناحية العملية فإنها تصل إلى حوالي 0.5 ميكرومتر فقط ، بمعنى حتى النقط التي تبتعد عن بعضها بأقل من 0.5 ميكرومتر لا يمكن تميزها كنقط منفصلة عن بعضها بإستخدام المجهر الضوئي.
ويمكن الحصول على درجة أفضل للقدرة على التحليل بإستخدام المجهر الإليكتروني ، حيث حتى طول موجة الإشعاع (حوالي 0.005 نانومتر) المستخدم في المجهر الإليكتروني أقل كثيرا من ذلك الخاص بالضوء المستخدم في حالة الميكروسكوب الضوئي. وعلى ذلك فإن الحدود العملية لقدر الإيضاح في حالة الميكروسكوب الإلكتروني تكون حوالي 0.5 نانومتر ، وهذا يبلغ عدة آلاف من المرات أفضل من ذلك ، الذي يمكن الوصول إليه بإستخدام ميكروسكوبات العدسات الزجاجية.
انظر أيضاً
- Siemens star, a pattern used for resolution testing
- Image resolution, in computing
مراجع
- Gaskill, Jack D. (1978), Linear Systems, Fourier Transforms, and Optics, Wiley-Interscience. ISBN 0-471-29288-5
- Goodman, Joseph W. (2004), Introduction to Fourier Optics (Third Edition), Roberts & Company Publishers. ISBN 0-9747077-2-4
- Fried, David L. (1966), "Optical resolution through a randomly inhomogeneous medium for very long and very short exposures.", J. Opt. Soc. Amer. 56:1372-9
- Robin, Michael, and Poulin, Michael (2000), Digital Television Fundamentals (2nd edition), McGraw-Hill Professional. ISBN 0-07-135581-2
- Smith, Warren J. (2000), Modern Optical Engineering (Third Edition), McGraw-Hill Professional. ISBN 0-07-136360-2
- Accetta, J. S. and Shumaker, D. L. (1993), The Infrared and Electro-optical Systems Handbook, SPIE/ERIM. ISBN 0-8194-1072-1
- Roggemann, Michael and Welsh, Byron (1996), Imaging Through Turbulence, CRC Press. ISBN 0-8493-3787-9
- Tatarski, V. I. (1961), Wave Propagation in a Turbulent Medium, McGraw-Hill, NY
وصلات خارجية
- Applied Image produces standard and custom image test patterns. Improved layout versions of the USAF chart are available (pn T-21 (labeled in cycles/mm) and pn T-22 (labeled in cycles/mm and uses a linear pattern for easier finding and scanning)).
- Norman Koren's website includes several downloadable test patterns
- Imatest software, also developed by Norman Koren, may be used to automate testing
- Sinepatterns produces standard resolution targets as well as specialty targets (e.g. a random test pattern)
- Zemax lens analysis software
- UC Santa Cruz Prof. Claire Max's lectures and notes from Astronomy 289C, Adaptive Optics
- Stephen H. Westin from Cornell U. re-created an ISO 12233 chart from public data.
- Electro-Optical Industries provides visible and IR testing services and products
- Torr Scientific list of common phosphor properties
- Applied Scintillation Technologies list of common phosphor properties
