Apa perbedaan antara mikroskop optik dan mikroskop medan jauh
Apa itu Mikroskopi Optik Bidang Dekat?
Sejak 1980-an, dengan kemajuan sains dan teknologi ke ruang berskala kecil dan berdimensi rendah serta perkembangan teknologi pemindaian probe mikroskop, subjek interdisipliner baru - optik medan dekat - telah muncul di bidang optik. Optik medan dekat telah merevolusi batas resolusi optik tradisional. Munculnya jenis baru mikroskop optik medan dekat (NSOM—Near-field Scanning Optical Microscope, atau SNOM) telah memperluas bidang penglihatan manusia dari setengah panjang gelombang cahaya insiden menjadi sepersepuluh dari panjang gelombang, yaitu, skala nanometer. Dalam mikroskop optik jarak dekat, lensa dalam instrumen optik konvensional digantikan oleh probe optik kecil dengan lubang ujung yang jauh lebih kecil daripada panjang gelombang cahaya.
Pada awal 1928, Synge mengusulkan bahwa setelah menyinari cahaya insiden melalui lubang kecil dengan bukaan 10nm ke sampel dengan jarak 10nm, memindai dengan ukuran langkah 10nm dan mengumpulkan sinyal optik area mikro, dimungkinkan untuk mendapatkan resolusi super tinggi. Dalam deskripsi intuitif ini, Synge telah dengan jelas memprediksi fitur utama mikroskop optik jarak dekat modern.
Pada tahun 1970, Ash dan Nicholls menerapkan konsep medan dekat untuk mewujudkan pencitraan dua dimensi dengan resolusi K/60 dalam pita gelombang mikro (K=3cm). Pada tahun 1983, Pusat Penelitian BM Zurich berhasil membuat lubang cahaya skala nano di ujung kristal kuarsa berlapis logam. Gambar resolusi optik ultra-tinggi pada K/20 diperoleh dengan menggunakan arus tunneling sebagai umpan balik untuk jarak antara probe dan sampel. Dorongan untuk membawa optik jarak dekat ke perhatian yang lebih luas datang dari AT&T Bell Laboratories. Pada tahun 1991, Betzig et al. menggunakan serat optik untuk membuat lubang optik runcing dengan fluks cahaya tinggi, dan menyimpan film logam di samping, ditambah dengan metode penyesuaian jarak sampel probe gaya geser yang unik, yang tidak hanya meningkatkan fluks foton yang ditransmisikan. Pada saat yang sama, ini menyediakan metode kontrol yang stabil dan andal, yang telah memicu pengamatan optik beresolusi tinggi dari mikroskop optik medan dekat di berbagai bidang seperti biologi, kimia, domain magneto-optik, dan perangkat penyimpanan informasi kepadatan tinggi, dan perangkat kuantum. serangkaian studi. Apa yang disebut optik medan dekat relatif terhadap optik medan jauh. Teori optik tradisional, seperti optik geometris dan optik fisik, biasanya hanya mempelajari distribusi medan cahaya yang jauh dari sumber atau objek cahaya, dan umumnya disebut sebagai optik medan jauh. Pada prinsipnya, ada batas difraksi medan jauh dalam optik medan jauh, yang membatasi ukuran resolusi minimum dan ukuran tanda minimum saat menggunakan prinsip optik medan jauh untuk mikroskopi dan aplikasi optik lainnya. Optik medan dekat, di sisi lain, mempelajari distribusi medan cahaya dalam rentang panjang gelombang dari sumber atau objek cahaya. Di bidang penelitian optik medan dekat, batas difraksi medan jauh rusak, dan batas resolusi pada prinsipnya tidak lagi tunduk pada batasan apa pun, dan dapat menjadi sangat kecil, sehingga resolusi optik pencitraan mikroskopis dan optik lainnya aplikasi dapat ditingkatkan berdasarkan prinsip optik medan dekat. Kecepatan.
Resolusi optik berdasarkan teknologi optik jarak dekat dapat mencapai tingkat nanometer, menembus batas difraksi resolusi optik tradisional, yang akan memberikan operasi yang kuat, metode pengukuran, dan sistem instrumen untuk banyak bidang penelitian ilmiah, terutama pengembangan nanoteknologi. Saat ini, mikroskop optik pemindaian medan dekat dan spektrometer medan dekat berdasarkan deteksi medan cepat berlalu cepat telah diterapkan di bidang fisika, biologi, kimia, dan ilmu material, dan ruang lingkup aplikasi terus berkembang; sementara aplikasi lain berdasarkan optik medan dekat, Seperti nano-litografi dan penyimpanan optik medan dekat dengan densitas sangat tinggi, komponen optik nano, penangkapan dan manipulasi partikel berskala nano, dll., juga telah menarik perhatian dari banyak ilmuwan.
Terlepas dari kenyataan bahwa keduanya disebut mikroskop, tidak banyak kesamaan.
Pertama-tama, perbedaan terbesar adalah resolusinya berbeda. Mikroskop medan jauh, yaitu mikroskop optik tradisional, dibatasi oleh batas difraksi. Sulit untuk menggambarkan dengan jelas di daerah yang lebih kecil dari panjang gelombang cahaya; sedangkan mikroskop medan dekat dapat mencapai pencitraan yang jelas.
Kedua, prinsipnya berbeda. Mikroskop medan jauh menggunakan pantulan dan pembiasan cahaya, dll., dan dapat menggunakan kombinasi lensa; sementara di medan dekat, probe diperlukan, dan penggandengan serta konversi medan cepat berlalu cepat dan medan transmisi digunakan untuk mencapai penyelarasan cahaya. akuisisi sinyal.
Juga, kerumitan instrumen, biaya, dll., Keduanya tidak sama.
