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Die Auflösung optischer Mikroskope ist durch das Rayleigh-Limit auf eine halbe Lichtwellenlänge beschränkt, was etwa 250 nm entspricht. Das beobachtbare Bild stellt somit nur eine unvollkommene Rekonstruktion der Objektinformation dar. Es fehlen die Informationen über laterale Strukturen der Probe mit Abmessungen von weniger als einer halben Lichtwellenlänge. Diese Informationen sind an nicht ausbreitungsfähige, sog. evaneszente Felder gebunden. Die Ausbreitungslänge der evaneszenten Felder ist umgekehrt proportional zu der in ihnen enthaltenen Information über die Strukturgröße, jedoch immer geringer als eine Wellenlänge. Dieser Bereich wird optisches Nahfeld genannt. |
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Evaneszent heißt dahinschwindend. Evaneszente Wellen sind exponential abklingend, sie fallen mit dem Abstand von der Oberfläche, an der sie entstanden sind, exponentiell ab. Sie entstehen, wenn Wellen z.B. reflektiert werden, sodass es einen Bereich (mit scharfer Genze) gibt, in den sie nicht eindringen können (z.B. hinter einem Spiegel). Da eine physikalische Größe aber (für gewöhnlich) nicht instantan auf 0 absinken kann, ergibt sich hier ein exponentieller (schneller) Abfall im verbotenen Bereich. Genau genommen folgt dies als Lösung der Maxwell-Gleichungen an der Grenzfläche.
Ein weiteres Beispiel für die Entstehung von evaneszenten Feldern ist die Totalreflektion an einer Grenzfläche. |
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