Princípios de microscopia óptica de campo próximo de microscopia óptica de campo próximo
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) do objeto.
A microscopia óptica de campo próximo, com base nos princípios de detecção e imagem dos campos não radiativos, pode romper o limite de difração dos microscópios ópticos comuns e realizar pesquisas de imagens ópticas e espectroscopia em nanoescala em resolução óptica ultra-alta.
Um microscópio óptico de campo próximo consiste em uma sonda, dispositivo de transmissão de sinal, controle de varredura, processamento de sinais e sistema de feedback de sinais. Princípio da geração e detecção de campo próximo: Quando a luz incidente brilha em um objeto com muitas estruturas minúsculas e finas em sua superfície, as ondas refletidas geradas por essas estruturas finas sob a ação do campo de luz incidente incluem ondas evanescentes confinadas à superfície do objeto e propagação de ondas que se propagam à distância. As ondas evanescentes vêm de estruturas sutis em objetos (objetos menores que o comprimento de onda). E as ondas de propagação vêm das estruturas aproximadas do objeto (objetos maiores que o comprimento de onda), que não contêm nenhuma informação sobre as estruturas sutis do objeto. Se um centro de dispersão muito pequeno for usado como nanodetector (como uma sonda) e colocado próximo o suficiente para a superfície de um objeto, a onda evanescente será excitada, fazendo com que ela emite luz novamente. A luz gerada por essa excitação também contém ondas evanescentes indetectáveis e propagação de ondas que podem ser detectadas à distância, completando o processo de detecção de campo próximo. A conversão entre o campo evanescente e o campo de propagação é linear, e o campo de propagação reflete com precisão as alterações no campo evanescente. Se um centro de dispersão for digitalizado na superfície de um objeto, uma imagem bidimensional poderá ser obtida. De acordo com o princípio da reciprocidade, a interação entre a fonte de luz de iluminação e o detector de nano é trocada. Uma fonte de luz nano (campo evanescente) é usada para iluminar a amostra. Devido ao efeito de dispersão da estrutura fina do objeto no campo de iluminação, a onda evanescente é convertida em uma onda de propagação que pode ser detectada à distância, e o resultado é completamente o mesmo.
