長期以來,物理學家認為,光線不可能聚焦於尺度小於(yú)自身波長的物(wù)體上(shàng)。正因為有這樣一個界限,光學顯微鏡的聚焦銳度(sharpness of focusing)隻能達到可見光波的波長(大約500納米)。換句話說,利用光學顯微(wēi)鏡無(wú)法看清尺度小於500納米的物體,比如病(bìng)毒。
 
不過,一項最新的研究有望打(dǎ)破這一限製。利(lì)用一種特殊的超級透鏡(Superlens),科學家有可能使光線以極短的焦(jiāo)距(jù)匯聚,銳度可達到50納米。相關論文7月12日(rì)在線發表於《科(kē)學》雜誌。
 
美國密歇根大學物理學家Roberto Merlin等人對超級透鏡的主要設計是(shì):在一塊透(tòu)明片上畫上間(jiān)距遠小於光波波長(zhǎng)的不透明同(tóng)心圓圈,靠近中央(yāng)的圓圈間距較大,而靠近邊緣的間距較小。這樣,通過透明片的光線在中央最亮,而在(zài)邊緣較為昏暗。值得注意的是,通過透鏡的(de)光波是隱失波(evanescent wave),隻能傳遞很短的距(jù)離,這些光波在消失(shī)之前會發生混合,形成尺度遠小於光波(bō)波長的單一亮點。
 
研究人員發現,該超級透鏡的焦距(jù)與透(tòu)明片上中央與邊(biān)緣的距離相當,而聚焦(jiāo)光點的尺(chǐ)度完全由圓圈之間的間距決定(dìng)。
 
研究人員表示,全世界現在同時(shí)進行著許多超級透鏡項(xiàng)目,但他們的技術可(kě)能適用於各種(zhǒng)顏色的可(kě)見(jiàn)光,因此有可(kě)能得到最明(míng)亮的激(jī)光。
 
Merlin現在(zài)正與密歇根大學的電子工程師Anthony Grbic一道,致力於構建基於以上技(jì)術的微(wēi)波聚(jù)焦(jiāo)係統。他們(men)有信心將波(bō)長30厘米的微波聚焦(jiāo)成一個直徑1.5厘米的點(diǎn)。
 
如果科(kē)學家最終研(yán)製出聚焦光波的超(chāo)級透鏡,那無疑(yí)大大促進生命科學和納米結構研究,而我們日常可見(jiàn)的VCD和DVD的存儲容量也會更大。