高中物理 第5章 光的干涉 衍射 偏振 第2节 光的衍射最清晰图像问世素材 鲁科版选修3-4

高中物理 第5章 光的干涉 衍射 偏振 第2节 光的衍射最清晰图像问世素材 鲁科版选修3-4

‎ “最清晰”图像问世 ‎ 人类一直在追求分辨率更高的显像技术，以获得更清晰的图像，一项新研究让“最清晰”图像成为现实。这种图像在每英寸（约合2.54厘米）距离上可以有10万个像素点，这是光学分辨领域无法超越的理论极限。‎ 英国《自然·纳米技术》杂志报告说，新加坡研究人员完成了这样一幅图像。这是一幅常用作图像测试的彩色女子头像“莱娜”，整幅头像大小只有50微米见方，它的清晰程度达到光学分辨率的理论极限，即在每250纳米距离上安放一个像素点。‎ 之所以说这是理论极限，是因为光的衍射性质决定，如果两个像素点之间的距离低于250纳米，它们发出或反射的光就会互相影响，使图像模糊。我们在日常生活中也有这样的经验，如果两个物体靠得太近，它们快要接触的边缘位置看起来会变得模糊。‎ 要达到这样的清晰度，使用颜料喷涂等传统手段是非常困难的。研究人员此次利用了纳米尺度上的光学原理。“莱娜”的每个像素点实际上是由4个纳米级的金属柱组成的，用这种技术制成的图像已经远超出人眼的分辨能力，要用光学显微镜才能分辨，而它的分辨率也已经达到了光学显微镜的极限。‎ 研究人员表示，这项技术有多种应用前景，比如可用来在目标物体的某个角落印下极小的水印，起到保密或验证的作用；还可用于制造新一代光盘，凭借密集的像素点储存大量信息。‎