顯微鏡選用波長越來越短的電磁波來提高分辨率
光的屬性:波長和分辨率
不論用肉眼還是借助顯微鏡,光的各種屬性都會影響我們觀察物體
的能力(對顯微鏡的影響更為關鍵)。了解這些特性將提高我們操作顯微
鏡的能力。
光的一個較重要屬性是波長,即單位光線長度,用希臘字母A表示
。波長等于兩個相鄰的波峰或兩個相鄰波谷之間的長度。太陽產生不同
波長的電磁輻射構成一個連續光譜。可見光、紫外線以及紅外線構成了
這一連續光譜的不同波段。白光由所有顏色的可見光疊加而成。黑色則
是缺少可見光造成的。
如今,顯微鏡專家選用波長越來越短的電磁波來提高分辨率。可見
光的平均波長為550nm,無法分辨間隙小于220nm的物體;紫外線的波長
范圍為100~400nm,能夠分辨間隙1lOnm的物體。因此,使用紫外線代
替可見光的顯微鏡能讓研究者觀察到更細微的細胞結構。而電子顯微鏡
的發明是提高分辨率的重要一步,它依靠的是電子而非光波。電子同時
具有粒子性和波動性。它們的波長約為0.005nm,可以分辨問隔小至0
.2nm的物體。
透鏡的分辨力(resolving power,RP)是通過該透鏡獲得分辨率的
量化指標。所能分辨的物體間距越小,透鏡的分辨力就越高。如果知道
透鏡的數值孔徑(NA),我們就能算出透鏡的RP值。