Микроскоп на поверхностных плазмонах

Техника

Устройство любого микроскопа основано на принципе улавливания видимого света. Известно, что свет неравномерен: он состоит из потока огромного числа фотонов, квантовых частиц. Разрешающая способность, в свою очередь, определяется таким явлением, как дифракция.


Устройство любого микроскопа основано на принципе улавливания видимого света. Известно, что свет неравномерен: он состоит из потока огромного числа фотонов, квантовых частиц. Разрешающая способность, в свою очередь, определяется таким явлением, как дифракция.

Дифракция - это огибание препятствий волнами, то есть любое отклонение от распределения волн. В микроскопе дифракция определяет минимальное расстояние между двумя светящимися точками. Минимальное расстояние, на котором могут находиться эти точки - половина светового расстояния (длины волны света, которую излучают эти точки). Для примера: если длина волны составляет 630 нм, то разрешающая способность микроскопа будет не более 15 нм. Появляется необходимость в способе, при котором можно получить разрешение, превышающее дифракционный предел. Теоретически эта задача была решена. Для этого, нужно было научиться распределять больший поток квантовых частиц в меньшем слое. Область локализации этих частиц должна быть перпендикулярной их движению. Но возникла новая задача: как это осуществить на практике. И тут на помощь приходят плазмоны - квазичастицы (отличные от электронов, протонов и нейтронов), возникающие в результате колебания электронов относительно ионов. Плазмоны существуют только в целом веществе. Например, они содержатся в металле, но если металл нагреть до полного испарения, то, соответственно, никаких плазмонов здесь содержаться не будет.

Впервые плазмоны были обнаружены еще в 1902 году американским оптиком Робертом Вудом. Он обнаружил непонятные изменения интенсивности пучка света. Только в 1941 году удалось объяснить эти странные изменения. В конце 60-ых годов плазмонам нашлось применение: Андреас Отто предложил использовать их в оптике. В 1971 году Эрвин Кречманн предложил наносить плазмоны на тонкую проводящую пленку, которая в свою очередь будет наноситься на призму. Наконец, в 1988 году Вольфган Кноль и Бенно Ротенхойслер предложили использовать поверхностные плазмоны в микроскопии с помощью специально сделанной сетки. Результаты оказались впечатляющими: простота конструкции и высокое разрешение сделали микроскоп на поверхностных плазмонах незаменимым для таких областей науки, как физика, химия, медицина, биология и техника.

Похожие факты в этом разделе

Сканирующий зондовый микроскоп - история и факты

Новое слово в изучение поверхностей - сканирующий зондовый микроскоп, который имеет рекордное разрешение. С помощью этого уникального изобретения можно не только досконально...

U-City - всезнающий город в Южной Корее

В наше время никто не удивится возведению нового дома, башни или памятника. Но довольно необычным считается решение Южной Кореи строить совершенно новый город, причем не на месте...

Познавательные факты из истории человечества 2

Кому Бетховен посвятил свою "Героическую симфонию"? Как в древней Греции называли сахар? Где была зафиксирована самая большая волна? Какая казнь считалась самой страшной? Где и...

Статуя Иисуса Христа в Рио–де–Жанейро

Гигантская статуя Иисуса Христа взирает на Рио-де-Жанейро с небывалой высоты. Изваяние широко распростерло руки, словно обнимая и оберегая город. На сегодняшний день этот...

Последние факты

Глаз Сахары - самый загадочный феномен природы

Так называемый Глаз Сахары - это огромное образование в мавританской части пустыни Сахара. Имеющая круглую форму с...

Тайны города Деринкую в Турции

Турецкая семья делала ремонт в своем доме в городке Деринкую, когда неожиданно обрушилась одна из стен, а их взору...

Озеро Церик-Кёль - удивительные факты

В горах Кабардино-Балкарии, в 40 километрах к югу от Нальчика расположены живописные Голубые озера. Это группа...