Оптический блок

Оптические единицы — безразмерные единицы длины, используемые в оптической микроскопии . Они используются для выражения расстояний через числовую апертуру системы и длину волны света, используемого для наблюдения. Использование этих единиц позволяет сравнивать свойства разных микроскопов. Например, диаметр первого минимума диска Эйри всегда составляет 7,6 оптических единиц в изображения дифракционного плоскости микроскопа.

Уравнения

Существует два типа оптических блоков. Радиальные оптические единицы измеряются в плоскости изображения, а осевые оптические единицы используются для измерения расстояний между плоскостью изображения и наблюдателем.

Количество оптических блоков $v$ на заданной радиальной длине $r$ дается:

$v_{\mathrm {radial} }={\frac {2\pi }{\lambda }}{\frac {n\sin \alpha }{M_{\mathrm {tot} }}}r$

где:

• $\lambda$ длина волны
• $n\sin \alpha$ числовая апертура
• $M_{\mathrm {tot} }$ это общее увеличение

Осевые оптические блоки более сложны, так как не существует простого определения разрешения в осевом направлении. Существует две формы оптического блока для аксиального направления.

Для случая системы с высокой числовой апертурой осевые оптические единицы на расстоянии z определяются как:

$u_{z}={\frac {2\pi }{\lambda }}{\frac {(n\sin \alpha )^{2}}{\eta }}z$

где:

• $\eta$ – показатель преломления среды над оптической плоскостью.

Для систем с малой числовой апертурой осевой оптический блок составляет:

$u_{z}={\frac {8\pi \eta }{\lambda }}\sin ^{2}({\frac {\alpha }{2}})z$