光学显微镜的放大倍数有没有极限呢?

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7个答案
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可见光是270-700nm波段,则在小于此范围的狭缝会衍射。所以μm级的光学可以算极限吧。

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支持者: 毛骡

普通的光学显微镜别人都说得差不多了。我就说个黑科技:近场扫描光学显微镜NSOM……

NSOM是利用渐逝波在远小于波长尺度上对物体进行扫描的,据wikipedia记录,平面分辨率达到20nm,垂直分辨率在2-5nm。

当然,这还是有极限的,但至少光学的衍射极限已经被超越了。

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有,太小的东西光线将发生干涉或者衍射导致成像质量变差。

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触手怪大魔王光学工程专业,显微镜

2013-10-19 08:54

分辨率会受到数值孔径限制,可能即使放大率很大也无法分辨具体细节,所以现在传统的光学显微镜主要矛盾不在放大率
楼上几位说的应该是分辨率的极限

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这里有几个问题:

光学显微镜的概念太狭隘了,显微镜一般被理解成观察微小物体的工具。考虑到光的波长,即使是坎巴拉黑科技光学显微镜,最多也只能观测270nm级别的物体,而且此时该物体仅呈现蓝紫色。

但是当涉及到放大倍数时,问题将变得诡异:

目前光学显微镜通常能分辨细胞结构,也就是微米级。最优秀的光学显微镜,和大家在中学里见到的也相差不会太大。

而人眼的分辨率是0.1mm,所以理论上,仅仅需要把1微米放大到0.1mm也就是100倍就足够了,好吧我们给点面子,放大1000倍。

所以光学显微镜没有做到太大的必要。即使我们真的有黑科技能够走到270nm级,我们理论上也只需要将其放大到人眼所能识别的大小。嗯,放大到2.7cm应该是极限了吧?再大你也识别不出两个波峰之间的信息啊(不信你用显微镜看书试试啊)所以从实用意义上说,黑科技的放大倍率也就是10000倍。和朴素的电子显微镜相当。


但是,如果是:光学透镜组呢?

这时候就可以引入真正触及到放大倍率边界的东西:天文望远镜。

渺小的地球人总是在试图观测更远的星空,而与之对应的就是无脑开倍率的天文望远镜。

透镜式的天文望远镜,受限于材料和加工精度,其放大倍率是有限的,倍率越大,需要采集的光能就越多(因为其等价于把入镜的光能按放大倍率的平方平分到观测点上),所以口径就要相应增加,而增加的口径带来更大的体积,更高的重量,也就会因为重力而轻微变形最终影响效果。

目前看来,大型的天文望远镜的放大极限可能在10^5-10^6量级?


然而,我其实只想说一句话:如果不考虑变形、扭曲、亮度下降、观测困难等等因素,一颗玻璃球能为你带来极高的放大倍率……

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放大倍数没有极限,但是分辨率有极限

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