Теория на дифракционната граница и приложение в микроскопията
![Теория на дифракционната граница и приложение в микроскопията - изображение](https://static.framar.bg/thumbs/6/history/teoriq_na_difrakcionnata_granica_i_prilojenie_v_mikroskopiqta.jpg)
От 28.12.1873г.
Без светлинната микроскопия натрупването на знания за микроорганизмите не би довело до обособяване на микробиологията като наука. Възможността да бъдат наблюдавани мигриращи клетки, да се изучи устройството на клетъчните органели и да се разглеждат взаимодействията между протеините, се осъществява благодарение на микроскопските методи. Въпреки това, тези наблюдения имат физични граници, поставящи се от свойствата на светлината, които ограничават погледа ни за клетъчния свят.
В светлинната микроскопия, когато светлината преминава през определен отвор се осъществява явлението дифракция, причиняваща отклонение на вълните от праволинейното им разпространение. Когато този отвор е във вид на леща, дифракционният модел се създава от светлинния участък, преминаващ през кръгова бленда, наименувана "Airy disk" от Джордж Ейри през 1835 година. По-късно се поставят математическите основи за количественото определяне на дифракционно ограничената оптика, която е забелязана като явление за пръв път от Емили Верде. Описва се детайлно от Ернст Аббе.
В своя вестник през 1873 година Аббе съобщава, че най-малкото различимо разстояние между две точки, при ползването на конвенционален микроскоп никога не би могло да бъде по-малко от половината от дължината на вълната. По това време ученият все още не е съумял да изведе математическа формула, описваща явлението, посочено във вестника. Той се опитва да обясни математически, че разделителната способност (резолюцията) е ограничена от дифракцията, разполовявайки светлинната вълна, модифицирана от рефлексния индекс и ъгъла на пречупване на светлината. Аббе извежда уравнение, чрез което хората могат да подобрят пространствената резолюция, използвайки светлинни вълни с по-малка дължина (например ултравиолетови). При микроскопски изследвания това не е желателно, защото има по-голяма възможност пробата да бъде унищожена и светлината да се разсейва в по-голяма степен.
Математическите основи на формирането на изображението на Аббе осигуряват правилното конструиране на микроскопските обективи. За последното си сътрудничат Крал Цайс и Ото Скот. Прозренията на Аббе значително увеличават качеството на микроскопската оптика, която от своя страна допринася значително за по-доброто събиране на данни и засиления потребителски интерес към микроскопите. Достиженията на Аббе, Цайс с Скот в проектирането на лещи има огромно влияние за успехите на компанията за производство на микроскопи "Carl Zeiss".
Освен тези осезателни материални наследства, работата на Аббе установява и физическа граница на изображенията за дълъг период от време. В действителност, изследванията на Аббе повлияват толкова много областта на микроскопията, че много малко хора след него са правили опити да доразвият и преодолеят ограниченията на дифракционната граница, въпреки необходимостта от подобряване на резолюцията и визуализацията на клетъчната структура. Впоследствие са разработени други техники за подобряване на тези недостатъци и вместо с фотони, микроскопите започват да работят с електрони.
Статията е част от историята на:
Продукти свързани със СТАТИЯТА
ПРЕДМЕТНИ СТЪКЛА * 50
ИСО УЧЕБЕН МИКРОСКОП С АКСЕСОАРИ KRU19761
НовПРЕДМЕТНИ МАТИРАНИ СТЪКЛА * 50
НовСТАТИЯТА е свързана към
- Биомикроскопия
- КП № 114 ИНТЕНЗИВНО ЛЕЧЕНИЕ НА КОМАТОЗНИ СЪСТОЯНИЯ, НЕИНДИЦИРАНИ ОТ ТРАВМА
- Електронна микроскопия
- Имунофлуоресценция и зараждане на имунофлуоресцентната микроскопия
- Фазово-контрастен микроскоп
- Историческо развитие на светлинния микроскоп
- Създаване на микроскопа
- Иглена аспирация
- Вижте как изглежда пясъкът под микроскоп с 300 пъти увеличение
- Антони ван Льовенхук – откривателят на микробите
Коментари към Теория на дифракционната граница и приложение в микроскопията