隐失波隐失波
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发布时间:2024-10-20 13:15
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时间:2024-11-27 04:55
在光学研究中,隐失波(evanescent wave)这一概念揭示了一个有趣的特性。当光波照射物体后,离开表面的光波并非单一路径传播,而是分化为两部分:一部分向远处扩散,这部分是我们通过传统光学显微镜能够观察到的。然而,另一部分光波具有特殊性质,它仅沿物体表面传播,一旦脱离表面,能量衰减速度极快,这在几何光学中表现为全反射时,光在玻璃与液体界面的完全反射现象。
实际上,波动效应使得部分光能穿透界面,沿着界面平行传播,这部分光被称为隐失波。隐失波的另一种理解是,对于有限尺寸的物体,其空间频谱是无限延伸的,其中低频部分对应于传输波,而高频部分则蕴含着物体的细节信息。通过恢复这些隐失波分量,可以实现亚波长分辨率的成像,从而揭示物体的微小结构。
当全反射发生时,光波并不完全反射回第一介质,而是在进入第二介质约一个波长深度后,沿着界面流动并在波长级的距离内返回第一介质,形成沿着反射方向的光束。这种在第二介质表面流动的光波,即为隐失波,以前也被称为倏逝波。值得注意的是,隐失波在离开表面时,其衰减速度呈指数形式,这在应用上有着重要价值。
全内反射荧光显微镜正是利用了隐失波的这一特性,通过控制激光照射深度,显著减少背景荧光的干扰,从而提升成像的精度和清晰度。