顯微鏡和望遠鏡的解析度

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介紹

特定儀器的分辨能力非常重要，因為它允許對特定物體進行詳細分析。解析度表示在顯微鏡下觀察到的細節水平。它指的是特定光學系統建立彼此略微成角距離分離的物體的可區分影像的能力。對於顯微鏡和望遠鏡，分辨能力可以定義為光學儀器識別和區分兩個物體之間一定距離的能力。

顯微鏡和望遠鏡的解析度

顯微鏡和望遠鏡的解析度是指分離任何物體。由兩個緊密放置的物體產生的光學圖案的解析度存在理論上限。光學儀器的分辨能力取決於各種因素。

解析度的限制

解析度的極限是剛好分辨開的兩個物體之間的線性和角距離。它可以認為與分辨能力相同。因此，解析度限制的較低值意味著物鏡具有較高的分辨能力。

圖1：分辨能力

望遠鏡的解析度

望遠鏡是用於觀察遠處物體的必要儀器。它通常由曲面鏡和透鏡組成。這些東西的組合有助於在人們透過它們觀察時觀察遠處物體。它通常用於觀察各種行星物體。望遠鏡的分辨能力非常重要，因為它有助於確定兩個特定物體之間的距離。

圖2：望遠鏡的解析度

當兩個遙遠的恆星彼此靠近時，它們會產生較低的角分離（Verhoeven，2018）。望遠鏡的解析度如下：

"分辨能力" = "$\mathrm{1/\Delta \theta\: = \:d/1.22 \:\lambda}$"

$\mathrm{\Delta \theta}$ = "剛好分辨開的兩個物體之間的角分離"

d = "透鏡直徑"

$\mathrm{\lambda}$ = "光波長"

因此，通常具有較大直徑或較大“d”透鏡的望遠鏡具有更好的分辨能力。

顯微鏡的解析度

顯微鏡是一種特殊的儀器，用於檢查肉眼難以檢測到的微小標本。根據 Granja 等人（2018 年）的研究，顯微鏡通常由兩個透鏡組成，即目鏡或目鏡透鏡和物鏡。顯微鏡的解析度由物鏡直徑在顯微鏡焦點處所張開的角度以及顯微鏡標本之間特定介質的折射率決定。

顯微鏡的解析度如下：

"分辨能力" = "1/$\Delta$d = 2a/$\mathrm{\lambda}$"

其中，

"A" 表示"數值孔徑"

"λ" 表示"波長"

顯微鏡分辨能力的重要性

“分辨能力”是光學系統最重要的特徵之一，它影響區分特定樣本精細細節的能力 (Leisawitz 等人，2019)。儘管高放大倍率和高解析度可以使觀察者清晰地觀察微小的微生物；但這並不能使他們區分目標微生物的“亞細胞部分”（Xu Wang & He，2018）。

因此，微生物學家更依賴解析度，因為它可以幫助他們區分微生物及其亞單位。顯微鏡的解析度可以透過區分兩個特定物體之間的能力來確定（Labiano 等人，2021）。如果有人想在光學顯微鏡下觀察清晰的樣本，則樣本中存在的微小特徵必須以足夠的量呈現。它還有助於進行良好的觀察，這是獲得良好分辨能力的必要條件。

在日常觀察中，許多人不會獲得高影像解析度。這是因為它們缺乏“照明相干性”、“像差校正”，樣本型別以及其他一些因素。這些因素共同作用，使顯微鏡具有高分辨能力。

望遠鏡中分辨能力的重要性

望遠鏡中的分辨能力取決於區分兩顆恆星或兩顆緊密相鄰恆星的能力。望遠鏡的解析度允許收集和分析來自位於遙遠天空中的天體的輻射（Gatkine *等人*，2021）。需要高解析度才能正確評估兩個不同的物體。需要高分辨能力才能準確測量兩顆恆星之間的距離。

結論

顯微鏡和望遠鏡的解析度對於正確測量兩個特定物體之間的距離非常必要。一些因素會影響望遠鏡和顯微鏡的解析度。

常見問題

問1. 如何提高望遠鏡和顯微鏡的解析度？

答：透過特定望遠鏡的物鏡直徑可以提高解析度。測量兩個不同物體之間的空間非常重要。

問2. 影響顯微鏡分辨能力的主要因素有哪些？

答：“物鏡數值孔徑”、樣本型別是一些有助於提高顯微鏡分辨能力的重要因素。

問3. 顯微鏡的解析度取決於哪些因素？

答：它取決於光波長 ($\mathrm{\lambda}$) 和物鏡的數值孔徑 (NA)。這是測量顯微鏡分辨能力的一個非常重要的特徵。

問4. 哪種型別的顯微鏡通常具有“更高的分辨能力”？

答：電子顯微鏡通常比光學顯微鏡具有“更高的分辨能力”。這是顯微鏡的一個非常重要的特徵。