近场光学显微镜为什么能能产生超衍射极限成像 近场光学显微镜能能产生超衍射极限成像原因:近场光学显微镜根据非辐射场的探测和成像原理,能够突破普通光学显微镜所受到的衍射极限,可以在超高光学分辨率下进行纳米尺度光学成像与纳米尺度光谱研究。近场光学显微镜由探针、信号传输器件、扫描控制、信号处理和信号反馈等系统组成。近场产生和探测原理:入射光照射到表面上有许多微小细微结构的物体上,这些细微结构在入射光场的作用下,产生的反射波包含限制于物体表面的倏逝波和传向远处的传播波。倏逝波来自于物体中的细微结构(小于波长的物体)。而传播波则来自于物体中粗糙的结构(大于波长的物体)后者不含任何物体细微结构的信息。如果将一个非常小的散射中心作为纳米探测器(如探针),放在离物体表面足够近的地方,将倏逝波激发,使它再次发光。这种被激发而产生的光同样包含不可探测的倏逝波和可传播到远处探测的传播波,这个过程便完成了近场的探测。倏逝场与传播场之间的转换是线性的,传播场准确地反映出隐失场的变化。如果用一个散射中心在物体表面进行扫描,就可以得到一幅二维图象。根据互逆原理,将照射光源和纳米探测器的作用相互调换一下,采用纳米光源(倏逝场)照射样品,因物体细微结构对照射场的。
为什么传统显微镜会受衍射极限的影响? 传统显2113微镜,甚至是所有的传统5261成像光学仪器,都是低通滤波器,这是由它本身的成4102像原理就决定了的。1653而如果改变成像原理,例如负折射率材料制成的超级透镜、倏逝波成像、微球透镜成像(微球坡印廷矢量能流焦点)等,就能突破衍射极限的限制。例如,阵列微球透镜在平均波长600nm光源照射下已经达到了50nm的分辨率,详情可在nature网站上搜索。
肉眼能当显微镜用吗?有可能吗?如果通过光的衍射有没有可能? 不可能的。光的衍射只是反映光子的一种概率分布的规律。并没有起到放大作用。
电子衍射的电子显微镜中的电子衍射 在选区电子衍射时,由于中间镜和投射镜把物镜后焦面上形成的电子衍射花样放大,相机常数和斑点尺寸被放大Mi·Mp倍(Mi为中间镜的放大倍数,Mp为投影镜的放大倍数),所以电子衍射的分辨力不高。高分辨率衍射装置把试样放在投影镜附近,试样以上的透镜均参与照明系统提供细聚焦的平行电子束,试样以下的透镜关闭,此时相机常数与电流无关,犹如一台普通的电子衍射仪。如提高高压稳定度和精确测定λ值,可得到相对误差达10-4的晶面间距值,与X射线衍射精度相当。