Optische microscopieprincipes nabij het veld van optische microscopie in de buurt van het veld
Traditional optical microscopes are composed of optical lenses that can magnify objects up to thousands of times to observe details. Due to the diffraction effect of light waves, it is impossible to infinitely increase the magnification because it will encounter the obstacle of the diffraction limit of light waves. The resolution of traditional optical microscopes cannot exceed half of the wavelength of light. For example, using green light with a wavelength of λ=400nm as the light source, only two objects separated by 200nm can be distinguished. In practical applications, when λ>400nm, the resolution is lower. This is because general optical observations are made at a distance (>>λ) van het object.
Optische microscopie in de buurt van het veld, gebaseerd op de detectie- en beeldvormingsprincipes van niet-stralingsvelden, kan de diffractielimiet van gewone optische microscopen doorbreken en optische beeldvorming en spectroscopieonderzoek op nanoschaal uitvoeren bij ultrahoge optische resolutie.
Een optische microscoop in de buurt van het veld bestaat uit een sonde, signaaltransmissieapparaat, scancontrole, signaalverwerking en signaalfeedbacksysteem. Principe van het genereren en detectie van bijna-veld: wanneer invallende licht schijnt op een object met veel kleine en fijne structuren op het oppervlak, omvatten de gereflecteerde golven die worden gegenereerd door deze fijne structuren onder de werking van het invallende lichtveld omvatten ledeman golven beperkt tot het oppervlak van het object en voortplantende golven die zich voortplanten tot een afstand. Levende golven komen van subtiele structuren in objecten (objecten kleiner dan de golflengte). En de propagerende golven komen van de ruwe structuren in het object (objecten groter dan de golflengte), die geen informatie bevatten over de subtiele structuren van het object. Als een zeer klein verstrooiingscentrum wordt gebruikt als een nanodetector (zoals een sonde) en dicht genoeg bij het oppervlak van een object wordt geplaatst, zal de vluchtige golf worden opgewonden, waardoor het weer licht uitstraalt. Het licht dat wordt gegenereerd door deze excitatie bevat ook niet-detecteerbare vluchtige golven en propagerende golven die op een afstand kunnen worden gedetecteerd, waardoor het nabij-velddetectieproces kan worden voltooid. De conversie tussen het vluchtig veld en het propagatieveld is lineair en het propagatieveld weerspiegelt nauwkeurig de veranderingen in het vluchtige veld. Als een verstrooiingscentrum wordt gescand op het oppervlak van een object, kan een tweedimensionaal beeld worden verkregen. Volgens het principe van wederkerigheid wordt de interactie tussen de verlichtingslichtbron en de nanometector verwisseld. Een nano -lichtbron (vluchtig veld) wordt gebruikt om het monster te verlichten. Vanwege het verstrooiingseffect van de fijne structuur van het object op het verlichtingsveld, wordt de vluchtige golf omgezet in een propagerende golf die op afstand kan worden gedetecteerd, en het resultaat is volledig hetzelfde.
