阿貝顯微鏡成像理論阿貝的顯微鏡成像實(shí)驗(yàn)

阿貝在1873年提出的顯微鏡衍射成像理論，第一次從光的波動(dòng)性以及由此而來的衍射現(xiàn)象，說明顯微鏡成像過程，提出顯微鏡分辨率的概念，并且斷定有（光學(xué)）顯微鏡不能分辨的限度。

阿貝關(guān)于顯微鏡分辨率存在上限的論點(diǎn)，未能被當(dāng)時(shí)的顯微鏡設(shè)計(jì)界接受。阿貝設(shè)計(jì)了一套顯微鏡衍射成像實(shí)驗(yàn)，來證明他的理論。

阿貝用的是實(shí)驗(yàn)設(shè)備包括

1. 蔡司顯微鏡

2. 特別設(shè)計(jì)的光源，其基本構(gòu)造有電燈，聚光燈，光圈和平面反射鏡。

3. 一套標(biāo)本：?jiǎn)慰p、雙縫、不同直徑的圓孔、點(diǎn)網(wǎng)、間距8微米的光柵、間距16微米的光柵等。

阿貝在1873年在德國(guó)的顯微鏡學(xué)報(bào)上發(fā)表了它的顯微鏡衍射成像理論：

• 放在顯微鏡標(biāo)本臺(tái)上物體，接受顯微鏡光源的照射，產(chǎn)生衍射。

• 衍射的低次波偏離光軸的角度小，能夠進(jìn)入顯微鏡的物鏡，在焦平面上形成衍射圖像；高階波因?yàn)榻嵌却螅荒苓M(jìn)入物鏡。

• 焦平面上形成的衍射圖像，再次衍射：衍射圖像中各點(diǎn)，按惠更斯原理成為新的波源，產(chǎn)生球面波。

• 這些由第二次衍射形成的球面波相互干涉，最后在物鏡的像平面形成物體的實(shí)像。

• 物體的細(xì)微部分如果十分靠近，以至連一階衍射波的偏角太大，不能進(jìn)入顯微鏡的物鏡，沒有顯微鏡能夠分辨物體的細(xì)微部分。

阿貝加入蔡司公司從事顯微鏡的設(shè)計(jì)和研究，用傳統(tǒng)的幾何光學(xué)計(jì)算方法對(duì)顯微鏡物鏡頭的像差修正，提出光學(xué)鏡頭的正弦定律成像原理論，為蔡司公司設(shè)計(jì)了精良的顯微鏡。當(dāng)時(shí)的光學(xué)設(shè)計(jì)家認(rèn)為設(shè)計(jì)優(yōu)良顯微鏡的關(guān)鍵在于減低像差和提高放大倍率，認(rèn)為顯微鏡的分辨率是無限的。減低光學(xué)鏡頭像差的一個(gè)簡(jiǎn)單辦法是用小的孔徑，蔡司公司于是出產(chǎn)了一批小孔徑的顯微鏡，但結(jié)果反而不如以前生產(chǎn)的孔徑較大的顯微鏡。阿貝為了探索個(gè)中原因，從理論和試驗(yàn)兩個(gè)方面進(jìn)行研究。

阿貝原則（ Abb's principle）：被測(cè)量軸線只有與標(biāo)準(zhǔn)量的測(cè)量軸線重合或在其延長(zhǎng)線上時(shí)，測(cè)量才會(huì)得到精確的結(jié)果。

阿貝原則是長(zhǎng)度計(jì)量的最基本原則，其意義在于它避免了因?qū)к壵`差引起的一次測(cè)量誤差。在檢定和測(cè)試中遵守阿貝原則可提高測(cè)量的準(zhǔn)確度，特別是在使用不符合阿貝原則的儀器時(shí)，更要注意阿貝原則的應(yīng)用。

例：千分尺，內(nèi)徑千分尺等符合；游標(biāo)卡尺不符合。

恩斯特·卡爾·阿貝（Ernst Karl Abbe，1840年1月23日－1905年1月14日）德國(guó)物理學(xué)家、光學(xué)家、企業(yè)家。

普羅-阿貝棱鏡生平

1840年出生于德國(guó)埃森納赫。由于有他父親的雇主的支持，恩斯特·阿貝能夠接受中等教育，并取得了大學(xué)入學(xué)資格，一般來說那是需要相當(dāng)好的成績(jī)。當(dāng)他離開學(xué)校時(shí)，他的科學(xué)天分與堅(jiān)強(qiáng)的意志力是明顯的。盡管家里的經(jīng)濟(jì)不是很好，恩斯特·阿貝的父親還是決定支持他在耶拿大學(xué)(1857–1859)和哥廷根大學(xué)(1859–1861)的研究。在他是學(xué)生的期間，他當(dāng)了家教以改善收入。他父親的雇主持續(xù)的在資助他。1861年3月23日他取得哥廷根大學(xué)博士。1863年8月8日他在耶拿大學(xué)成為了一個(gè)合格的講師。1870年任耶拿大學(xué)物理學(xué)教授。1878年任耶拿天文臺(tái)主任。后來恩斯特·阿貝加入蔡司公司從事顯微鏡的設(shè)計(jì)和研究，對(duì)顯微鏡理論有重要的貢獻(xiàn)，因此成為卡爾·蔡司的合作人。恩斯特·阿貝對(duì)光學(xué)玻璃有奠基的研究。1884年，恩斯特·阿貝和奧托·肖特在耶拿創(chuàng)建肖特玻璃廠。1886年恩斯特·阿貝聘請(qǐng)光學(xué)設(shè)計(jì)家保羅·儒道夫?yàn)楣鈱W(xué)設(shè)計(jì)部主任。

1888年，卡爾·蔡司逝世，恩斯特·阿貝成為了蔡司公司的東主。1905年恩斯特·阿貝在耶拿逝世，終年64歲。

除了在光學(xué)的貢獻(xiàn)，恩斯特·阿貝有感當(dāng)時(shí)工人所受的刻苦待遇，便在蔡司公司推行每天工作8小時(shí)、有薪假期、有薪病假、退休金等制度，成為現(xiàn)代雇員保障制度的先導(dǎo)者。

通過逐點(diǎn)、逐行、逐面快速掃描成像，并通過數(shù)據(jù)線連接到計(jì)算機(jī)上進(jìn)行圖像分析。由顯微鏡攝像頭 圖像分析軟件組合而成的系統(tǒng)，一般被稱為顯微影像軟件、顯微鏡照相系統(tǒng)、顯微攝像系統(tǒng)等。一般購(gòu)買顯微鏡攝像頭時(shí)都會(huì)帶有圖像分析軟件，所以人們很容易和混繞，誤以為顯微鏡成像系統(tǒng)等于顯微鏡攝像頭。