Principi di microscopia ottica a campo vicino alla microscopia ottica a campo vicino
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) dall'oggetto.
La microscopia ottica del campo vicino, basato sui principi di rilevamento e imaging dei campi non radiativi, può sfondare il limite di diffrazione dei microscopi ottici ordinari ed eseguire l'imaging ottico in nanoscala e la ricerca di spettroscopia alla risoluzione ottica altissima.
Un microscopio ottico a campo vicino è costituito da una sonda, un dispositivo di trasmissione del segnale, controllo di scansione, elaborazione del segnale e sistema di feedback del segnale. Principio della generazione e del rilevamento del campo vicino: quando la luce incidente brilla su un oggetto con molte piccole e fini strutture sulla sua superficie, le onde riflesse generate da queste strutture fini sotto l'azione del campo di luce incidente includono onde evanescenti confinate sulla superficie dell'oggetto e che propagano le onde che si propagano a una distanza. Le onde evanescenti provengono da strutture sottili in oggetti (oggetti più piccoli della lunghezza d'onda). E le onde di propagazione provengono dalle strutture ruvide nell'oggetto (oggetti più grandi della lunghezza d'onda), che non contengono alcuna informazione sulle strutture sottili dell'oggetto. Se un centro di scattering molto piccolo viene usato come nanodetettore (come una sonda) e posizionato abbastanza vicino alla superficie di un oggetto, l'onda evanescente sarà eccitata, causando nuovamente la luce. La luce generata da questa eccitazione contiene anche onde evanescenti non rilevabili e onde di propagazione che possono essere rilevate a distanza, completando il processo di rilevamento del campo vicino. La conversione tra il campo evanescente e il campo di propagazione è lineare e il campo di propagazione riflette accuratamente i cambiamenti nel campo evanescente. Se un centro di dispersione viene scansionato sulla superficie di un oggetto, è possibile ottenere un'immagine bidimensionale. Secondo il principio della reciprocità, viene scambiata l'interazione tra la sorgente di luce di illuminazione e il Nano Rivelatore. Una sorgente di luce nano (campo evanescente) viene utilizzata per illuminare il campione. A causa dell'effetto di scattering della struttura fine dell'oggetto sul campo di illuminazione, l'onda evanescente viene convertita in un'onda di propagazione che può essere rilevata a distanza e il risultato è completamente lo stesso.
