diffraktielimiet

De diffraktielimiet, ook wel bekend als de Abbe-diffractielimiet of golflengtelimiet, is een fundamentele beperking op de resolutie van optische instrumenten. Deze limiet stelt dat het onmogelijk is om details kleiner dan ongeveer de helft van de golflengte van het gebruikte licht te onderscheiden. Dit principe is gebaseerd op de aard van licht als een golfverschijnsel.

Wanneer licht door een lens of een ander optisch systeem gaat, treedt diffractie op. Diffractie is het buigen van lichtgolven rond obstakels of het spreiden van lichtgolven na het passeren van een opening. Dit effect zorgt ervoor dat zelfs een perfecte puntbron van licht niet als een punt wordt afgebeeld, maar als een verstrooid vlekje, bekend als de Airy-schijf. De grootte van deze Airy-schijf is direct gerelateerd aan de golflengte van het licht en de numerieke apertuur van het optische systeem.

De diffraktielimiet bepaalt de kleinste afstand tussen twee punten die nog als afzonderlijk kunnen worden waargenomen. Als twee objecten dichter bij elkaar liggen dan deze limiet, zullen hun Airy-schijven elkaar overlappen tot het punt waarop ze niet meer als twee afzonderlijke entiteiten te onderscheiden zijn. De wet van Abbe-sinus stelt dat de resolutie evenredig is met de golflengte en omgekeerd evenredig met de numerieke apertuur (NA). Dit betekent dat kortere golflengtes en optische systemen met een hogere NA een betere resolutie kunnen bereiken, maar de diffraktielimiet blijft een inherente beperking. Om deze limiet te overwinnen, worden technieken zoals superresolutie microscopie toegepast die gebruik maken van methoden buiten de conventionele optische principes.