一般光學(xué)顯微鏡之放大倍率至1000左右

一般光學(xué)顯微鏡之放大倍率至1000左右已是極限,電子顯微鏡之電子束波長(zhǎng)為
可見(jiàn)光之10-4 ~ 10-5倍,故放大倍率可達(dá)百萬(wàn)倍以上。

由于光波可使用指數(shù)型式的數(shù)學(xué)式來(lái)表示,因此光的某些行為很適合用傅利葉轉(zhuǎn)
換來(lái)作,在此我們介紹傅氏光學(xué)(Fourier optics)的一些概念,在許多求小孔繞射
圖案的場(chǎng)合

由于傅氏光學(xué)與繞射圖案相互之關(guān)系,我們可以利用來(lái)作影像處理,上式其中f
是所謂的空間頻率,一道接近平行的光束,它的空間頻率很低,甚至是零。至于光
束中的雜訊及構(gòu)成影像邊緣部分的光束,通常它的空間頻率較高。簡(jiǎn)單的傅氏光
學(xué)與繞射圖案運(yùn)用即是空間濾波器的原理,雷射光經(jīng)透鏡后先是聚焦于焦點(diǎn)上,
而后擴(kuò)束放大,我們?cè)偻哥R的焦點(diǎn)上放置一個(gè)針孔,空間頻率很低的光束通過(guò),檔
掉光束中空間頻率較高的部分,即可達(dá)到濾波的效果

影像的鑑別率:當(dāng)兩個(gè)距離相近的點(diǎn)光源S1及S2,各發(fā)出光而經(jīng)過(guò)同一個(gè)小孔,分
別在屏風(fēng)成像于P1及P2,由于繞射的關(guān)系P1及P2將為兩個(gè)繞射圖樣的小點(diǎn),當(dāng)小孔
的孔徑越小或S1及S2越接近時(shí), P1及P2兩個(gè)小點(diǎn)也就越大,而產(chǎn)生疊合的現(xiàn)象,這
時(shí)我們稱這個(gè)小孔所產(chǎn)生的影像,不能再辨別出S1及S2兩點(diǎn),當(dāng)鑑別率為d時(shí),即能
鑑別兩個(gè)距離為d的點(diǎn)光源所形成的繞射圖樣。

通常我們以角度來(lái)表示鑑別率大小,設(shè)光學(xué)器具如透鏡、光欄之直徑為D,由圓孔
繞射公式可得:
 

θm 為最小鑑別角度(minimum angle of resolution)由此可知當(dāng)λ越小,越易分
辨,