阿貝顯微鏡成像理論背景

阿貝加入蔡司公司從事顯微鏡的設計和研究，用傳統(tǒng)的幾何光學計算方法對顯微鏡物鏡頭的像差修正，提出光學鏡頭的正弦定律成像原理論，為蔡司公司設計了精良的顯微鏡。當時的光學設計家認為設計優(yōu)良顯微鏡的關鍵在于減低像差和提高放大倍率，認為顯微鏡的分辨率是無限的。減低光學鏡頭像差的一個簡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。阿貝為了探索個中原因，從理論和試驗兩個方面進行研究。

阿貝在1873年在德國的顯微鏡學報上發(fā)表了它的顯微鏡衍射成像理論：

• 放在顯微鏡標本臺上物體，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，能夠進入顯微鏡的物鏡，在焦平面上形成衍射圖像；高階波因為角度大，不能進入物鏡。

• 焦平面上形成的衍射圖像，再次衍射：衍射圖像中各點，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像。

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

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）顯微鏡不能分辨的限度。

阿貝關于顯微鏡分辨率存在上限的論點，未能被當時的顯微鏡設計界接受。阿貝設計了一套顯微鏡衍射成像實驗，來證明他的理論。

阿貝用的是實驗設備包括

1. 蔡司顯微鏡

2. 特別設計的光源，其基本構造有電燈，聚光燈，光圈和平面反射鏡。

3. 一套標本：單縫、雙縫、不同直徑的圓孔、點網(wǎng)、間距8微米的光柵、間距16微米的光柵等。

阿貝原則（ Abb's principle）：被測量軸線只有與標準量的測量軸線重合或在其延長線上時，測量才會得到精確的結果。

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

例：千分尺，內(nèi)徑千分尺等符合；游標卡尺不符合。

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

普羅-阿貝棱鏡生平

1840年出生于德國埃森納赫。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，并取得了大學入學資格，一般來說那是需要相當好的成績。當他離開學校時，他的科學天分與堅強的意志力是明顯的。盡管家里的經(jīng)濟不是很好，恩斯特·阿貝的父親還是決定支持他在耶拿大學(1857–1859)和哥廷根大學(1859–1861)的研究。在他是學生的期間，他當了家教以改善收入。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博士。1863年8月8日他在耶拿大學成為了一個合格的講師。1870年任耶拿大學物理學教授。1878年任耶拿天文臺主任。后來恩斯特·阿貝加入蔡司公司從事顯微鏡的設計和研究，對顯微鏡理論有重要的貢獻，因此成為卡爾·蔡司的合作人。恩斯特·阿貝對光學玻璃有奠基的研究。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·阿貝聘請光學設計家保羅·儒道夫為光學設計部主任。

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。

除了在光學的貢獻，恩斯特·阿貝有感當時工人所受的刻苦待遇，便在蔡司公司推行每天工作8小時、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者。

通過逐點、逐行、逐面快速掃描成像，并通過數(shù)據(jù)線連接到計算機上進行圖像分析。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。一般購買顯微鏡攝像頭時都會帶有圖像分析軟件，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。