衍射极限是光学成像系统中由于光的衍射效应导致无法获得理想像点的物理限制,决定了光学仪器的最高分辨率。其大小与光的波长、光圈直径、数值孔径等
衍射极限(diffraction limit)是指一个理想物点经光学系统成像,由于衍射的限制,不可能得到理想像点,而是得到一个夫琅禾费衍射像。因为一般光学系统的口径都是圆形,夫朗和费衍射像就是所谓的艾里斑。这样每个物点的像就是一个弥散斑,两个弥散斑靠近后就不好区分,这样就限制了系统的分辨率,这个斑越大,分辨率越低。
衍射极限描述的是光经过小孔或透镜后无法无限聚焦,存在最小光斑尺寸的限制,这个限制由光的波动性质决定。 举个例子,晚上用手电筒照远处墙壁,光斑会随着距离变远逐渐变大,这就是衍射效应的直观表现。光无法像理想中那样完美聚焦成无限小的点,总会存在一定扩散,扩散程度与光的波长、孔径大小有关。 光的波长越短,越...
STED基本原理是采用两束激光同时照射样品,其中一束激光用来激发荧光分子,使物镜焦点艾里斑范围内的荧光分子处于激发态;另一束光为损耗光,可以使物镜焦点艾里斑边沿区域处于激发态的荧光分子通过受激辐射损耗过程返回基态而不自发辐射荧光,因此只有中心区域的荧光分子可自发荧光辐射,从而获得超衍射极限的荧光发光点。简单来...
瑞利判据给出了在衍射极限下，两个等强度点光源能被分辨的临界条件。根据这个判据，我们可以计算出光学仪器（包括人眼）的最小分辨角θ ≈ 1.22 λ / D，其中λ是光波长，D是仪器孔径。受衍射效应的限制，最小分辨角的大小决定了仪器的极限分辨本领。举例来说，在理想条件下，假设可见光平均波长为550nm，瞳孔...
衍射极限是指一个理想点物经光学系统成像,由于衍射的限制,不可能得到理想像点,而是得到一个夫朗和费衍射像.因为一般光学系统的口径都是圆形,夫朗和费衍射像就是所谓的艾里斑.这样每个物点的像就是一个弥散斑,两个弥散斑靠近后就不好区分,这样就限制了系统的分辨率,这个斑越大,分辨率越低.这个限制是物理光学的...
衍射极限指的是一个衍射斑的极大值的空间位置与另外一个衍射斑的第一个极小值所在空间位置重合,这种情况我们认为是可以分辨这两个衍射斑的极限情况,当两个艾里斑距离更近时则无法分辨,如图2所示。 根据式(3)得到艾里斑第一极小条件为 kaθ=1.22π ,最后得到 θ=1.22πka=1.22λd(4) 如果衍射孔的直径比...
【解析】衍射极限是指一个理想点物经光学系统成 像,由于衍射的限制,不可能得到理想像点,而是得到 一个夫朗和费衍射像。因为一般光学系统的口径都 是圆形,夫朗和费衍射像就是所谓的艾里斑。这样每 个物点的像就是一个弥散斑,两个弥散斑靠近后就 不好区分,这样就限制了系统的分辨率,这个斑越大, 分辨率越低。
直到2019年，一组来自耶路撒冷希伯来大学的科学家，才成功地用这种方法，实现了比衍射极限更高的分辨率。他们用一种叫做自发参量下转换的过程，产生了一对纠缠的光子。然后，他们用其中一个光子来照射一个双缝或者一个三角形的物体，用另一个光子来接收信号。他们发现，通过测量纠缠的光子之间的关联性，他们可以得到比...
这个物理现象对应的计算公式被称为衍射极限公式,它揭示了光学设备分辨能力的边界。 衍射极限公式的原始版本可追溯至十九世纪光的波动学说确立时期,公式具体表达式为σ=1.22λ/(2NA),其中σ代表可分辨的最小间距,λ是入射光波长,NA表示光学系统的数值孔径。当光线通过镜头光圈时,边缘部分发生明显绕射,形成明暗交替的艾...