Болталка по астрооптике

[Ernest]

Почему само по себе сокращение длины волны в общем-то не влияет на разрешение.
Скажем, большинство биологических образцов под покровным стеклом и так плавают в жидкости. То есть длина волны света в области рассматриваемых объектов вроде бы сокращается... Но, если нет иммерсии, чтобы заполнить воздушный промежуток между объективом и покровным стеклом, разрешение микроскопа будет считаться по "сухой" формуле, при том что длина волны увеличивается уже вдали от рассматриваемого объекта.

[Грехов Михаил]

Так что в этом смысле уменьшение длины волны света в среде важный фактор для повышения разрешения.

Нет. Это уменьшение длины волны наблюдается только в более плотной оптической среде. При выходе из этой среды (линзы, иммерсии и проч.) что рано или поздно происходит - длина волны вновь становится нормальной (с потерей этого "мнимого" уменьшения), ибо затем свет распространяется в воздушной среде у которой показатель преломления почти как у вакуума - то в общем-то то, что там в стекле ничего не значит.

В формуле разрешения микроскопа при расчете используют ту длину волны, которая есть в "чистом" виде -то есть в воздушной среде.

[ёжик]

Ничего страшного. На этой теме разрыв шаблона бывает у многих. Главное почитайте труды самого Аббе. Особенно как и что он считал разрешением. И всё встанет на свои места.

[Ernest]

Хм...
категоричность - верный признак поверхностного знания: эффект Даннинга — Крюгера

[ёжик]

Именно. Ибо математики всегда отдают предпочтения тому, что стоит в формулах , а не тому, что хоть как то объясняет смысл.

[Грехов Михаил]

Смысл в апертурном числе объектива. Даже если мы используем объектив без иммерсии и без покровного стекла (например не для биологического микроскопа - у которого весь пакет стекло и иммерсия входит в расчет схемы), а для металлографического микроскопа, который смотрит кристаллы на полированной поверхности металла чуть протравленные) то там свет распространяется в воздушном промежутке. Если взять объектив с апертурным числом допустим 0,95 и начать его диафрагмировать (есть и такие объективы), то при неизменной оптической схеме, длине волны и проч. - разрешение объектива будет падать.

Поэтому как мне кажется вы коэффициент этот понимаете с каким-то другим подтекстом (уменьшение длины волны), нежели это есть.

[ёжик]

Угол же уменьшается ? Апертура будет уменьшатся.
Так и называется. Апертурный угол.
Однако в формулу для разрешения ещё кроме апертуры кое что входит.

[Грехов Михаил]

по Аббе d=(0,5*[лямбда])/(A), где Лямбда - длина волны в вакууме. A - числовая апертура объектива (она же равна n*sin(u), где n - наименьший показатель преломления среды между препаратом и линзой объектива и u - апертурный угол). На этом все.

[Ernest]

Лень рисовать ход апертурного луча.

Но просто представьте плоскопараллельный воздушный промежуток между фронтальной линзой микрообъектива и покровным стеклом. Пусть числовая апертура (ЧА) будет пока меньше критической для внутреннего отражения. Ну там 0.40 или 0.64. Теперь заполняем промежуток иммерсией (для простоты с показателем преломления покровного стекла). При этом ЧА уменьшится в показатель преломления раз. Но по формуле предельного разрешения иммерсионного объектива предел разрешения не уменьшится благодаря выросшему показателю преломления. В итоге что с иммерсией, что без иммерсии этот объектив работает с тем же пределом разрешения.

О чем тут спорить!?

Иммерсия начинает работать на повышение разрешения только постольку поскольку она позволяет преодолеть обрезание апертуры полным внутренним отражением. О чем и было сказано выше уже много раз.

[ёжик]

Эффект угла отражения тут абсолютно вторичен. Разрешение будет улучшатся для любой апертуры , даже намного меньшей чем предельная (относительно ее предела).
Так что считайте и думайте как хотите.

[Грехов Михаил]

Эффект угла отражения тут абсолютно вторичен. Разрешение будет улучшатся для любой апертуры , даже намного меньшей чем предельная (относительно ее предела). Так что считайте и думайте как хотите.

Нет. Ключевое -увеличение апертурного угла методом преодоления полного внутреннего изображения (при работе на сухую). Это и дает иммерсия. Без этого факта - разрешение системы не растет!

[ёжик]

Думайте так и дальше. Между тем числовая апертура уже достигает 2. А в вашей вселенной никогда не преодолеет и 0,95.

[Грехов Михаил]

Очень любопытно. Я назвал предельную апертуру в 0,95 именно для сухого объектива. Расчет прост - к-т преломления покровного стекла около 1,52. Значит нам надо взять arcsin (1)/(1,52) =41.14градусов. Этот угол соответствует около 0,88. В реальности делают чуть побольше. Назовите объектив с числовой апертурой около 2-х. Марку и фирму производителя? Я лично более чем 1,49 с маслянной иммерсией (Nikon APO TIRF) не находил. Еще есть какой-то Zeiss α Plan-Apochromat 100x/1.57 тоже маслянной иммерсии.

[ёжик]

Это всё прошлый век. Антиквариат. На воздухе и не может дать больше 0,95...1.
Сейчас всё больше Solid immersion lens применяют. Вот у них числовая апертура больше 1,6 и до двух с лишним.

[Skyangel]

У кого был опыт эксплуатации такой монтировки? Поделитесь опытом.

[Skyangel]

Это под Астелы. Довольно прочная, неплохие механизмы регулировки .. Интересно, где эту треногу производят?

[ёжик]

Назовите объектив с числовой апертурой около 2-х. Марку и фирму производителя?

ИК , линзы на арсениде галлия или около того.
NA=3,3
Для видимого диапазона был олимпус 1,6

[ёжик]

В принципе фосфид галлия имеет пропускание 50% на 0,6 мкм.

[mbart]

В ИК же разрешение ощутимо хуже.

[ёжик]

Не важно. Сам принцип. Апертура 3,3. Разрешение соизмеримо с видимым диапазоном. Это линза из GaP, работает в диапазоне от 1 мкм. Напомню , что шла речь о том, что за счёт роста коэффициента преломления иммерсии разрешение не растет выше предела внутреннего отражения, и нельзя увеличить апертуру больше NA =1. Таки можно !
Если сделать материал с высоким показателем преломления для видимого спектра, то и там улучшится разрешение. Собственно так и работают некоторые методы сверхразрешения. Некоторые тонкие пленки с высоким коэффициентом преломления или микросферы прозрачны в видимом диапазоне.

[ёжик]

У кого был опыт эксплуатации такой монтировки? Поделитесь опытом.

Шикарная монтировка. Плохо, что сейчас таких нет. В свое время я с ЕТХ125 мучался, так и не решил проблему до конца.

[Skyangel]

Небольшая пентапризма с клином. Для чего такие?

[Skyangel]

. Шикарная монтировка. Плохо, что сейчас таких нет.

Да, неплохая.. Добротно сделана.. Один косяк - распорный треугольник, отлитый из силумина, сделан с браком, переделать его хлопотно, проще новый изготовить.. Правда его роль в данном случае сомнительна..

[Ernest]

Небольшая пентапризма с клином. Для чего такие?

Первый раз такую вижу. Очевидно, это призма со светоделителем. Часть света проходит ее напрямую без отражений и преломлений, часть обычным для пенты образом: с двумя отражениями и выходом на 90 градусов от первоначального направления без зеркального оборачивания.

[ёжик]

Для проекции разных меток. Или как светоделитель.