211service.com
Rekordowy superobiektyw pokonuje granicę dyfrakcji
Musiało minąć 10 lat, odkąd John Pendry z Imperial College London wpadł na pomysł supersoczewek. Do tego czasu fizycy uważali, że rozdzielczość wszystkich soczewek jest ograniczona przez zjawisko zwane granicą dyfrakcji, zgodnie z którym nie można zobaczyć niczego mniejszego niż około połowa długości fali oświetlającego światła.
To prawda, jeśli spojrzysz na propagujący się składnik fal świetlnych. Ale światło rejestruje również mniejsze szczegóły subfalowe w swoich zanikających składnikach, które się nie rozchodzą. Przynajmniej nie zwykle. Pendry wykazał, że zanikające składniki mogą rozprzestrzeniać się w materiale o ujemnym współczynniku załamania światła i wskazał, że cienka warstwa srebra powinna mieć odpowiednie właściwości.
Od tego czasu trwa wyścig w budowaniu supersoczewek. W 2005 roku Nicolas Fang z University of Illinois w Urbana-Champaign stworzył taki, który mógł rejestrować szczegóły tak małe, jak jedna szósta długości fali. To była znaczna poprawa w stosunku do granicy dyfrakcji, ale dlaczego nie lepiej?
Okazuje się, że srebrne folie o grubości zaledwie kilkudziesięciu nanometrów są niezwykle trudne do wykonania. W tej skali srebro ma tendencję do zbijania się w wysepki, jak woda na plastiku, przez co film staje się raczej nieregularny. To drastycznie zmniejsza zdolność rozchodzenia się fal zanikających.
Teraz Fang i kilku kumpli, w tym Stan Williams z HP Labs w Palo Alto w Kalifornii, opracowali, jak sprawić, by cienkie warstwy srebra były gładkie. Sztuką jest wyhodowanie srebra na warstwie germanu, co zmusza je do utworzenia gładkiego cienkiego filmu.
Ten nowy obiektyw to ogromna poprawa. Z rekordową rozdzielczością jednej dwunastej długości fali światła, otwiera zupełnie nowy obszar obrazowania po rozszerzeniu na dalekie pole, co można osiągnąć, przyklejając pofałdowaną srebrną powierzchnię na wierzchu supersoczewki. mówi zespół.
A większa rozdzielczość powinna być nadal możliwa: teoretyczna granica to jedna dwudziesta długości fali.
Fang i spółka podsumowują dramatyczną prognozę, że te supersoczewki powinny umożliwić filmowanie cząsteczek w działaniu w czasie rzeczywistym w świetle widzialnym.
To powinien być jeden imponujący film.
Nr ref.: arxiv.org/abs/0906.1213 : Obrazowanie w skali molekularnej z gładką supersoczewką