Airy disk e Apertura numerica

NAr

61.0min

apertura numerica della lente

NA= n sin

Massimo ottenibile

(per λ=0.55 m)

= 72° (sin=0.95)

n=1.5

N.A. =1.4

Rmin =0.2 m

Airy disk e Apertura numerica

La struttura del campione produce diffrazione (zone chiare e zone scure) nel BFP

Teoria della formazione dell’immagine secondo Abbe

Campione non uniformecon periodicità microscopiche

Figura di diffrazione derivante dalle

periodicità microscopiche del

campione

Ricostruzione immagine campione come

interferenza tra i fasci diffratti e quello diretto

oggettoimmagineFuoco

(BFP)

Formazione dell’immagine (diffrazione da un reticolo)

•Periodicità uguali in punti diversi del campione danno luogo a raggi diffratti nelle stesse direzioni (parallelipunto in BFP)

•Periodicità con dimensione minore danno punti più distanziati su BFP

Immagine conoscopica(immagine sul BFP dell’apertura del condensatore attraverso un reticolo)

N.B. back = rear

Formazione dell’immagine e risoluzione

Senza reticolo 10x 40x 60x

Attenzione:NA deve crescere

con l’ingrandimentoStesso reticolo

Reticoli diversi

10x

20x

40x

60x

Matematicamente

Spazio reciproco (frequenze periodicità)Trasformata di Fourier

(g) = [(R)]

Spazio reale(periodicità)

(R)

Spazio realeAnti-trasformata(R) = -1 [(g)]

Ricostruzione perfetta (R) =(R)Significa prendere tutti i punti sul piano BPF: impossibile dischi di airy

Solo le periodicità presenti nella figura di diffrazione contribuiscono a ricostruire i dettagli dell’l’immagine

)()0(

)(

g

g

Risoluzione vista con la teoria di Abbe

• Lente obiettivo con grande NA (+diaframmi e illuminazione “intelligenti”) perché raccolgo il massimo possibile di angoli di diffrazioneCorollario: è inutile ingrandire oltre il limite consentito da NA. Se non aumento il numero di spot di diffrazione raccolti, ingrandisco solo i dischi di airy

• Lunghezza d’onda piccola perché a parità di periodicità l’angolo di diffrazione si riduce (a parità di lente me ne entra un numero maggiore) Mic. El.

Eliminando zone di diffrazione in modo “intelligente” si possono ottenere effetti di contrasto utili (contrasto di fase, campo scuro, …)