광학 현미경과 전자 현미경의 원리
Shared on April 9, 2026
그중에 우리가 주로 많이 사용하는 에너지 소스는 전자 혹은 빛 혹은 측정하는 것도 전자, 빛, 이온이 될 수 있어요. 그래서 주입하는 게 전자일 때 검출되는 게 전자일 수도 있고 빛일 수도 있고 이온일 수도 있고 각각에 대해서 우리가 얻을 수 있는 정보들이 다 다르게 돼요. 그래서 이 중에서 여러 가지 분석법을 하고
이렇게 5가지 정도를 배울 예정이고 그중에서도 이번 시간에는 광학음의 영에 대해서 배울 예정이에요. 그래서 광학음의 영을 배우기 전에 빛에 대해서 알아야 되고 빛이라고 하는 것은 다양한 화장을 가지는 전작이 바로 이루어져 있죠. 우리 눈이 인식할 수 있는 건 400~700나로 정도의 화장을 가지는 비만 우위한 눈으로 직접 확인할 수 있고
빛은 파동 특성도 가지고 있으면서 입자 특성도 가지고 있다고 생각해요. 그래서 초창기에는 빛을 파동으로만 인식을 했었고 이 빛이 움직이는 속도는 3580m 더 세클로 주는 진공에서 움직인다고 믿었었죠. 그러다가 빛이 빛의 특성 중에 파동으로 설명이 안 되는 특성이 있었죠. 그래서 그걸 설명하기 위해서 빛이
2차성도 띄고 있다. 라고 우리가 이제는 알게 되었죠. 그래서 다양한 빛의 현상들 중에서 빛의 2차성으로만 설명할 수 있는 게 방전 효과고 빛의 파동성으로만 설명할 수 있는 게 간섭이랑 회전이랑 풍부 현상 그리고 2차성과 파동성 둘 다 로 설명이 가능한 게 물절과 반산하고 있어요
일단 빛을 일렉트로 마그넨틱 웨이브로 설명을 할 때는 일렉트로 마그넨틱 필드가 서로 오실레이션하는데 그 각각 오실레이션한 방향이 수직하고 각각의 위상이 동일하죠. 각각의 위치에서는. 그리고 진행 방향도 일렉트로 마그넨틱 필드 방향의 수직한 방향으로 진행을 하게 되는 거고 그런데 이 빛이 시공상세에서 30825의 80m%로 움직이지만 우리가 다른 매실을 돌아게 되는 이 빛은
속도가 달라지게 되죠. 그래서 지공이 아닌 물질에 들어가면 속도가 느려지게 되고 그로 인해 화상도 달라지게 되죠. 그래서 공기 중에서 500나몰 정도의 화상까지 비치더라도 유리 안으로 들어가게 되는 이 빛은 330나몰 정도의 화상을 가지게 돼요. 그리고 유리에서 다시 공기 중으로 나오게 되면 이 빛은 다시 원래의 500나몰 정도의 화상으로 돌아오게 되죠.
그리고 우리가 일반적으로 알고 있는 골절률이라고 하는 것은 화상이나 다른 값을 가져요. 그리고 이 빛은 파동 속성을 가져오기 때문에 회절 현상을 겪게 되죠. 좁은 구멍을 지나갈 때 빛이 커지거나 하게 되죠. 그래서 이 빛을 한 점에 모을 수 없죠. 그리고 회절 현상이 있기 때문에 이 점 주변으로 다른
룩 이런 동심원 모양으로 빛이 많이 모이는 부분이 있고 적게 모이는 부분이 있고 반복된다고 했죠. 회사의상 때문에 이 지역에서 빛이 여기서 위쪽으로 휘어서 모이는 지점도 있기 때문에 정확히 가운데만 모이지 않고 옆에도 모일 수 있다. 이 제일 작은 원을 에어리 디스크라고 하게 되고 이 원을
특기는 이 렌즈의 초점거리랑 사용하는 빛이 파장, 그리고 렌즈의 크기 혹은 조리개의 직경이랑 관련되어 있죠. 그래서 이 에어레디스크를 작게 만들기 위해서는 초점거리를 자른 걸 쓰면 되죠. 혹은 빛이 파장을 짧은 걸 쓰면 되고. 그리고 이러한 해전한 산과 함께 이 빛이 파동 특성을 가지기 때문에
간섭현상이라고 했죠. 충족되는 현상이 발생하게 되고 그래서 슬릿으로 빛이 지나갈 때가 휘게 되는 때 휘게 될 때 다른 슬릿에서도 빛이 휘게 되고 그런데 각각 이동한 거리가 다르기 때문에 각각의 위치에서 이 두 빛들의 위상 차이가 발생하게 되고 그래서 위상 차이기 위해서 같은 위상일 때는 빛이 생기가 커지고 두 수리수로 통과하여
빛이 없어지는 부분이 생기게 되죠. 그래서 상생관선과 고방관선이 일어나는 조건을 우리가 계산을 했었죠. 그리고 빛이 굴절 되는 것, 굴절율이 다른 두 매질로 빛이 비스듬하게 들어가게 될 때 빛이 굴절 되는 것에 대해서 들었어요. 지난 시간에 설명이 부족했던 것 같아서 보면,
여기 웨이브라고 하는 것은 우리가 파동이죠. 파동이라고 하면 우리 보통 얘기할 때 물결로 많이 비유해요. 물결받아물과 파도 같은 곳에서 물결이 있는 것처럼 여기 물이 있다가 물결이 있고 있죠. 그러면 얘를 옆에서 보면 물결이 높은 곳이 있고 나신 곳이 있죠. 물결이 높은 곳이 있고 나신 곳이 있죠. 여기서 위쪽이 위쪽이 제가 인플리티드라고 하는 건데
같은 높이가 위상이 같다고 얘기하죠. 여기서 이 검정색 실수로 표시한 것은 저 인플리트가 제일 높은 곳, 위상이 다 같은 곳을 라인으로 뜨는 거야. 여기는 외우 프론터라고 해서 위상이 동일한 여기는 면이라고 선차원으로 생각한 거고 그래서 면을 옆에서 봤을 때 라인으로 보이죠. 위상이 같은 면을 손으로 그린 거예요
위상이 같은 곳을 손으로 그리는거고 이때, 얘도 빛이라고 생각하면 빛이 전파되는 방향이 저 웨어프론트라고 부른 실선의 수직한 방향으로 빛이 이동을 하는거죠. 여기서는 실선, 얘가 같은 위상을 연결한 점이에요. 그래서 빛이 이동할 때는 여기와 수직한 방향으로 빛이 이동한다고 생각하면 돼요. 이쪽으로는 꺾여서 내려가고 그래서 그리고 위, 아래 서로 다른 매실이 있을거에요.
이 파동이 지나간다고 생각을 하면 위에서는 빠르게 지나가고 아래쪽은 천천히 지나가게 되면 먼저 여기 아래쪽 매실에 닿은 부분은 천천히 움직이죠. 그래서 얘는 같이 움직이다가 먼저 다른 느리게 움직이게 되는 매실로 들어오게 되면 얘는 천천히 가야 되기 때문에 얘가 꺾여요. 그래서 여기서 보면 같은 위상인 곳을 선으로 풀어보면 이렇게 꺾이게 되죠. 그래서 아래쪽으로
내려가는 방향이 그럼 당연히 위에서는 이쪽 방향인데 아래쪽에서 이쪽 방향으로 꺾이게 되죠. 그걸 그린게 이거에요. 그래서 매질이 서로 다른, 골절률이 다른 매질 경계면에서는 빛이 꺾여야 된다. 그래서 골절된다라는 거고. 그리고 빛이 반사되기도 하죠. 빛이 반사되기도 하는데 이거는 위에서 아래로 내려갔을 때 정확하게 수직하게 내려갔을 때 반사되기도 하겠죠. 그리고 골절률은
색상 때문에 우리가 빛이 프리즘이 지나갔을 때 빨리 좀 더 다양한 파장으로 우리가 경로가 바뀌는 거죠. 골절된 경로가 다르기 때문에 파장이 따라서 그래서 빨간색 같은 경우는 적게 휘고 보라색, 파란색 같은 경우는 많이 휘죠. 그래서 빨간색은 이동 경로랑 거의 비슷하게 가고 파란색은 이동 경로에서 많이 휘기 때문에 다른 색으로 휘기가 분산된다. 그리고 빛이 입자성을 띠기 때문에 설명을 하시는게 광전형과정에서 빛이 파동이
이라고 생각을 하면 오랜 시간 메탈에 빛이 찌어지게 되면 에너지가 계속 생축되니까 오랜 시간 찌어주면 아무리 에너지가 낫더라도 전자가 나올 수 있지만 실제로는 아무리 긴 시간 빛을 찌어져도 전자가 나오지 않는 에너지가 있게 되죠. 그래서 이걸 설명하기 위해서는 즉, 에너지가 하나의 입자라고 생각을 하게 되면 그 입자가 들어왔을 때 특정한 에너지 이상의
에너지가 들어왔을 때만 전자가 방출이 된다. 그 때 특정한 에너지라고 하는 게 물질마다 다르고 물질이 1전자를 얼마나 잘 결합하고 있냐를 나타낼 수도 있고 그 더 어려운 의미가 1항수라고 있어요. 메탈마디에 1항수가 다르고 1항수가 끊을수록 전자를 내보내기 어렵다는 얘기니까 빛의 에너지가 더 커야 전자를 내보낼 수 있다는 거죠. 그래서 이러한 광전 효과도 빛을 파티클 특성으로 설명을 할 수 있다.
특정한 빛의 에너지 파장으로 얘기하면 어떤 파장보다 낮은 파장을 가진 빛만 전자를 내보낼 수 있게 되고 그 내보나 이렇게 강출된 전자의 운동 에너지는 주입된 빛이 프리퀀션이 펼쳐질수록 강출되는 빛이 전자의 운동에 의한 퍼진다
그리고 특정한 프리퀀시보다 낮은 에너지의 빛은 아무리 오래 지워져도 전자가 방출되지 않고 프리퀀시가 큰 빛 같은 경우는 아무리 텐션이 낮더라도 전자를 바로 방출할 수 있다. 그 개수만 다른뿐이지. 그래서 이번 시간에는 빛을 이용해서 어떠한 물질을 확대하는 방학혁명에 대해서 배울게요.
광학현비경이라고 하는 것은 일단 빛을 사용하는 거고 다른 말로 라인 마이크로스코피라고도 얘기하기도 해요. 광학현비경은 일단 어떤 물질의 이미지를 만들어야 되고 그리고 이 경우에 따라서 이 물질의 이미지를 확대해야 되고 이 물질이 어떻게 구성되어 있냐 분해를 할 수 있어야 되죠. 두 점이라는 것을 확인할 수 있어야 되죠.
그게 분양이랑 관련되어 있는 거고 그래서 이 세 개를 배울 예정이에요. 그래서 현미경을 보면 이렇게 생겼죠? 광학 현미경은 다들 많이 봤을 거고 그래서 여기 샘플을 올려놓는 스테이지가 있고 이 샘플을 밝히기 위해서 빛을 재어주고 여기선 빛을 밑에서 재어주는데 어떤 데서는 빛을 옆에서 재어주세요. 옆에서 재어주는 간다른 빛을 측정하기도 하고 그리고 얘를 확대하기 위한 렌즈를
여기 사람을 보는거죠. 여기 사람을 보고 얘를 단순화시키면 이렇게 생겼어요. 그래서 빛이 샘플로 들어오고 샘플로 들어오기 위해서 이 빛을 모아주는 렌즈가 하나 있고 보고싶어하는 샘플이 있고 이 샘플을 지나가서 이 빛이 다시 렌즈를 통해서 모여지고 한 번 더 다른 렌즈를 지나가면 한 번 더 크게 확대가 돼요. 그 확대된 걸 우리가 눈으로 보는 거죠.
그래서 샘플 크기가 작더라도 이 렌즈를 지나가게 되면 더 크게 이미지를 확대해서 우리가 볼 수 있을 정도의 크기로 확대가 되는 거죠. 그래서 이 현미경을 배우는 우선 렌즈에 대해서 알아야 되죠. 그래서 렌즈에 대해서 배우면 렌즈라고 하는 거는 빛의 경로를 이동시키는데 한 점으로 모을 수 있는 렌즈죠. 그래서 왼쪽이랑 H라는 길이의 물체가 있다고 가정을 하고
렌즈가 있고 그래서 실제로 이미지가 맺히는 부분이 V라는 위치에요. 그러니까 여기 렌즈의 0라고 보면 0에서부터 V라는 위치에 이미지가 맺힌다고 생각하면 이때 맺힌 이미지의 UATB가 H'이라고 하게 되면 처음에 이미지가 있던 위치가 렌즈에서부터 뒤로 U라는 위치에 있다고 가정을 해봐요. 여기서 H라는
유란 위치에 있는 물체의 끝지점에서 빛이 나온다고 생각을 해봐요. 그런데 이 빛이, 빛은 여러 방향으로 가죠. 그런데 그 중에서 이 렌즈 센터를 지나는 빛은 휘지 않아요. 이 빛은 계속 직선 운동을 하게 돼요. 렌즈 센터를 지나는 어떠한 빛들이라도. 그래서 여기서 오는 빛도 만약에 렌즈 센터를 지나다 하면 얘는 직선 운동을 하게 돼요. 그리고 여기 화살물 끝에서 나온 빛 중에
이 렌즈, 이 검정색 실선 있죠? 이 검정색 실선가 평행하게 들어오는 저 빛은 이 평행하게 들어온 이 빛은 이 중심축에서 특정한 위치를 지나가게 돼요. 이 특정한 위치를 지나가는 거는 만약에 다른 지점에서 평행하게 빛이 들어와요. 이렇게 들어오는 빛도 이 렌즈를 지나가게 되면 동일한 지점을 지나가게 됩니다.
밑에서도 동일하게 다른 위치더라도 만약 얘가 같은 중심축이랑 평행한 빛이 들어온다고 하면 얘는 동일하게 어떤 특정한 점을 지나가게 돼요. 이 점을 우리가 초점거리라고 얘기를 하게 돼요. 그리고 어떤 빛이 이 렌즈의 반대쪽 초점거리를 지나가게 되면 얘는 면차 지났을 때 평행하게 움직이게 됩니다.
그리고 여기서 이 길이를 있죠. F, U, H, V, H'에 대한 관계식을 우리가 구하고 싶은 건데 일단 렌즈가 엄청 얇다고 가정을 하고 이 H와 H대비 H' 비율을 구하고 싶은데 그러면 이 H' 분의 이 길이, 이 이미지를 치는 길이
처음에 이미지, 물체의 길이는 이미지가 맺히는 렌즈에서부터 이미지까지의 거리, 보이분에 물체에서부터 렌즈까지의 거리, 유로 표시가 되요. 이렇게 되는 이유는, 얘는 우리 초등학교 때 이랬던 것 같긴 한데 삼각형이 이렇게 있을 때, 두 개의 삼각형이 동일한 각도로 가진 삼각형이 이렇게 있을 때 이 삼각형 뒷변, 삼각형 변 길이, 뒷류위 보면
작은 삼각형 대 큰 삼각형의 길이 비율이 모든 변에서 동일해요. 그러니까 작은 삼각형의 길이 1:2는 3:4는 같고 얘는 다시 5:6이랑 같아요. 그 분수로 표시를 하면 이 길이 분의 짧은 길이는 이 위에 있는 변 4분의 3이랑 동일해요.
그리고 얘랑 동일한 것들을 이 삼각형을 펼치고 자가삼각형을 180도 돌린 거예요. 이 축을 기준으로 180도 돌리게 되면 동일하게 그려지는데 여기서도 얘를 그냥 펼친 거니까 얘도 길이 위를 계산해 보면 동일하게 긴 거 대비 작은 거 긴 거 대비 작은 게 동일해야 돼요. 그래서 얘가 지금 여기서 빨간색 삼각형 두 개 있는 거랑 동일하죠.
이 선들이 직선이라고 했죠. 직선이니까 이 각도 맞고 얘랑 행행하죠. 지금 이렇게 그려졌으니까 이 삼각형과 이 삼각형은 다른 거에요. 그래서 길이 비 계산해보면 이 큰 삼각형 h/h는 이 길이 v/u로 나오죠. 그리고 또 다른 삼각형이 있는데 이제는 이 초록색
초골 삼각형도 동일하게 보면 얘 직선이죠. 얘 직선이고 그리고 동일하게 수직한 방향이니까 얘 두 삼각형은 닮은 꼬리이고 그러면 동일하게 해보면 h'분의 이 길이 근데 이 길이는 지금 평행하게 들어왔죠. 위축에 그러면 이 길이도 h죠. 이 길이도 h고 그러면 h'분의 h는 이 길이 이 길이는 0에서부터 v까지 해서 f를 빼면 되죠. 그래서 f 빼기, 아, v 빼기 f분에
그리고 분모는 F로 쓸 수 있죠. 그리고 얘가 이거랑 같고 얘가 이거랑 같으니까 결국 오른쪽에는 얘가 두개 같죠. 그걸 쓴게 오른쪽에는 있는거에요. 얘 여기서 양단에 V에 V-F로 양쪽에 얘를 동일하게 해서 정리하면 이렇게 되요. 그리고 여기서 동의하기에 누군이
V, F를 양쪽에 다 나눠주게 되면 F분의 1 빼기, V분의 1은 U분의 1로 바꿀 수 있어요. 그리고 얘를 F분의 1만 남기게 되면 U분의 1 나오기, V분의 1은 F분의 1이 나오게 돼요. 여기서 우리가 알고 있는 길이 U, V를 초청거리에 대한 함수로 수식으로 표시할 수 있죠.
보통 range equation 이라고 하면 U/L+V/L=F/L 예를 얘기하게 됩니다. 그리고 배율이라고 하는 것은 얼마나 확대를 했냐는 거죠. 확대했냐는 것은 원래 물체 길이인 분의 실제로 확대된 길이로 얘기하면 되죠. 그래서 1이었던 길이가 2로 바뀌었다고, 2였던 길이가 4로 바뀌었다고 하면 2/4, 즉 2배가 확대된 거죠. 그래서 배율이라고 하는 것은 h/h'이 있는데
상각해서 우리가 이 삼각형으로 생각을 했을 때 우리가 이 삼각형으로 생각을 했을 때 이 삼각형으로 생각을 했을 때 이 삼각형으로 생각을 했을 때 이 삼각형으로 생각을 했을 때 이 삼각형으로 생각을 했을 때 이 삼각형으로 생각을 했을 때 이 삼각형으로 생각을 했을 때 이 삼각형으로 생각을 했을 때 이 삼각형으로 생각을 했을 때 그리고 이 삼각형으로 생각을 했을 때 그리고 우리가 렌즈를 하나만 쓰는 게 아니라 그 두 개 이상을 쓰기도 해요. 그래서 하나를 썼을 때 앞에서 얘기하는 거랑 동일하게 이렇게 물체가 있고 이미지가 외치는 부분 이렇게 있을 때
위치를 v1, 길이를 h1이라고 하고 첫 번째 렌즈의 초점 거에 f1이라고 하면 첫 번째 렌즈에 의해서 확대되는 건 h1이죠. 그리고 얘는 앞에서 보았 것처럼 f1분의 v1-f1이 되겠죠. 근데 얘가 다시 또 뒤에 렌즈가 하나 더 있게 되면 이 렌즈에 의해서 다시 또 이 v2가 확대가 되겠죠.
이 두 번째 렌즈에 의해서 확대되는 배율 얘는 앞에서 들어온 H1/H2가 되겠죠. 그래서 두 번째 렌즈에 의한 렌즈의 배율은 H1/H2가 되고 얘는 이 두 번째 렌즈의 초점 거리에 관련된 식으로 표시가 되죠. 그러면 렌즈 기회를 썼을 때 전체 배율은 처음 물체의 길이, 분의 마지막 물체의 길이, 어, 이미지의 길이.
그래서 H/H2가 되죠. 그래서 전체 이 흔미경, 렌즈 두 개를 쓴 흔미경의 전체 배율은 H/H2고 얘는 H1으로 다시 또 나 분리하게 되겠죠. 그래서 앞에 거는 첫 번째 렌즈의 배율, 뒤에 거는 두 번째 렌즈의 배율이죠. 그래서 렌즈 두 개를 썼을 때 전체 흔미경의 배율은 각각 렌즈의 배율을 곱하면 돼요. 그리고 우리가 현미경을 쓰게 되면 현미경
전체 통 길이는 고정되어 있죠. 그래서 배율을 바꾸고 싶으면 초점거리가 다른 렌즈를 쓰면 그리고 F2가 초점거리가 다른 렌즈를 쓰게 되면 우리가 배율을 다르게 바꿀 수 있죠. 그리고 이 수식에서 보면 초점거리가 짧으면 짧을수록 배율이 커지죠. 초점거리가 작은, 작은수록 물체를 더
많이 확대할 수 있다. 그리고 우리가 혁명을 쓰는 게 확대하는 것도 있지만 작은 거를 보려면 그 작은 게 진짜 작은 게 나눠져 있는지를 분해를 할 수 있는 기술이 되죠. 그래서 분해낸 게 될 때 그 부분을 보고 이 분해낸이라고 하는 거는 두 점을 진짜 두 점이라고 인식할 수 있는 가장 작은 거에요. 만약에 빛은 한 점에서 모았을 때 에어리 디스크가 만들어지죠. 에어리 디스크의 직경은 1/1.22 lambda죠. lambda는 빛이 파장이고
이 정도의 빛으로 보인다고 했죠. 이 빛이 두 개의 빛이 있는 것을 보이죠? 지금 여기서는 멀리 있을 때는 두 개의 점으로 보여요. 그런데 두 빛이 가까워졌다고 하면 얘는 얘만 보게 되면 얘가 두 개의 점으로 이루어져 있다고 우리가 모르죠? 실제로는 이 두 개의 점이 합쳐져서 하나라고 보이는데요. 얘는 우리가 두 개의 점으로
이 점은 분해는 게 안 좋은 거예요. 그래서 이 점은 두 개의 점을 인식 못한다. 그래서 이 점이 원리일 때 당연히 두 개인 걸로 알 수 있지만 이 점이 전혀 가까워지면 가까워질수록 두 개의 점을 인식 못하는 특정한 거리가 있겠죠. 그때 최소한의 거리를 우리가 'Resolution'이라고 얘기를 하게 돼요. 그래서 'Resolution'이라고 얘기하는 거가 뭔가 거리를 얘기하는 곡이 거리가 작으면 작을수록
그래서 이 두 점을 진짜 두 점이라고 우리가 인식할 수 있는 채도 거리를, 기준을 잡는 것 중에 하나가 레일리라는 사람이 만든 기준이에요. 그래서 얘는 마크세이 대한 에어디스크의 최고점, 그러니까 제일 센터, 제일 중심점이죠. 에어리 디스크의 중심점이 다른 에어리 디스크인
최소점이랑 만나는 지점일 때의 거리를 얘기하는 거예요. 그래서 이 서로 다른 AERI 디스크가 두 개 만들어졌을 때 이 점, 하나의 점이 센터가 여기 있고 다른 점이 최소점이 여기 있으면 이때 이 AERI 디스크 사이의 간격을 레졸루멘이라고 우리가 정리를 하게 돼요. 그래서 이 한 AERI 디스크의 직경을 지나고 있을 때
이 두 에어리 디스크 사이의 간격은 정확히 D의 1/2배, D의 반 정도 되는 거죠. 이 에어리 디스크 두 개 사이의 간격은. 그래서 레졸루션은 에어리 디스크의 반지름이랑 동일하게 돼요. 그래서 만약에 어떤 현미경 렌즈가 있고 빛이 저렇게 보였다고 했을 때 앞에서 우리가 빛이 이렇게 모일 때
이 헤어리 디스크의 반지름은 1.2 곱하기 D분의 란다이프라고 우리가 지난 시간에 정의했었죠. 이때 D는 이 렌즈에 들어오는 빛의 직경 혹은 조리개의 크기라고 생각하면 되고요. 그는 이 렌즈의 초점거리 란다를 사용하는 빛의 파장. 그래서 동일한 초점거리에 가진 렌즈를 사용했을 때 이 렌즈에 들어오는 빛을
이 직경이 작아지게 되면 이 R이 터지는 거죠. R값이 터진다는 것은 레졸루션은 안 좋아진다는 거예요. 그래서 동일한 초점거리를 가지고 있더라도 이 조리개, 빛이 들어오는 빛의 크기를 줄일 수 있는 게 조리개죠. 조리개의 크기가 작아지게 되면 레졸루션은 안 좋아진다. 에어리 디스크가 커지니까 레조비스는 안 좋아졌다.
그리고 이때 빛이 모여지는 이 각도 있죠. 이 콘의 반 정도 되는 이 중심축에서 콘 끝까지 되는 이 각도를 α라고 했을 때 우리가 이 레조루션식은 n sin α분의 0.61 란다로 우리가 기준을 할 수 있게 되고 이때 n은 매실의 굴절율 그래서 여기서 이 매실을 하는 것은 빛이 이동하는 이 경로를
보통 공기에서 측정을 하니까 얘는 대략 1 정도 되는 거고 그리고 이 Nsinα를 우리가 New Yorker Upcourts라고 해요 그리고 이 Nsinα를 New Yorker Upcourts라고 하고 NA로 줄여서 쓰게 돼요 그래서 얘는 'Resolution'은 NA로 대응체 불길 났다 라고 정행가 되고 그 의미는 만약에 직경이 동일한 빛이 들어온다고 하실 때 이 렌즈들이 다 다른 렌즈라고 하고 이 렌즈들의 초점거위가 다르다고 해봐요.
그랬을 때 이 알파 값이 작으면 작을수록 R값이 커져요. 여기 SIN_ALPHA니까 알파 값이 작아지면 작아질수록 분모가 작아지고 분모가 작아진다는 얘기는 R값이 커진다는 거죠. 그래서 레조루션이 안좋아지는 거예요. 그 의미는 N SIN_ALPHA가 작아진다. 즉 NA 값이 작아지면 작아질수록 부대능이 안좋아지는 거예요. 다는 얘기고. 그래서 부대능을 좋게 만들기 위해서는 R값이 작아져야 되죠. R값이 작아지게 하려면
주식에서 보면 사용하는 빛의 파장이 짧아지면 되죠. 빛의 파장이 짧아지거나 아니면 렌즈의 초점 거리가 짧아지거나 혹은 매질의 물절비를 퍼지거나 알파값이 퍼지거나 하는 거죠. 그래서 유모역을 거쳐서 하는 것은 렌즈가 빛을 얼마나 모으느냐, 모으는 수 있느냐를 나타낸 정도고 그래서 NA는 앞에서 얘기했듯이 'N' 'Sign' 'Hal'가의 '로' 정의가 된다고 했죠.
알파는 이 콘에서의 각도를 이겨낸 거고 그래서 이 알파가 침도였을 때는 공기 중에서 Na가 대략 0.1d가 되고 이 알파 각도가 20도로 커지게 되면 Na값이 0.34가 되고 그리고 알파가 커진다는 얘기는 레시피가 이 물체와 더 가까이 나가면 보죠 알파가 커진다는 얘기는 F가 줄로 들어가 있고 그래서 알파가 60이 되면 Na는 0.87 정도가 됩니다
그 모호는 각도가 엄청 커지면 커질수록 NA값이 커지고 NA가 커진다는 얘기는 분해농이 좋아진다는 얘기죠. 보통 공기는 1.003분도 되는데 대략 1정도 된다고 생각하면 NA는 1보다 클 수 없죠. 왜냐하면 이게 1이라고 가정을 하면 NA는 대략 sinα라는 것과 관련이 있는데 sinα는 0에서 90도 사이간만 가질 수 있죠.
사인 0은 0이고 사인 90은 1이죠. 사인 90도는. 그래서 공기 중에서의 NA는 1보다 커질 수 없어요. 그런데 공기가 아니라 물이나 오일 같은 경우 굶절률이 1보다 클 수 있어요. 굶절률이 1보다 크게 되면 NA가 1보다 커질 수 있죠. 그래서 어떤 흥미경 같은 경우는 샘플과 렌즈를 공기 중에 측정하는 게 아니라 얘네들을 오일에
남겨진 상태에서 측정하게 돼요. 그렇게 측정을 하게 되면 두뇌능력이 엄청 좋아져서 더 작은 물질도 우리가 더 잘 관찰할 수 있게 돼요. 그래서 광학형 변경은 일단 빛을 사용한 거겠죠. 그래서 빛을 사용하니까 그리고 이 빛을 우리가 눈으로 직접 보는 거죠. 어떤 CCD사용으로 하는 게 아니라 우리 눈으로 직접 보는 거고 그러면 우리가 우리 눈에 볼 수 있는 가장 짧은 빛은 제가 사랑하는 중 보라색 빛
대략 490g 정도고 그리고 NA는 아깝게 해서 얘는 얘의 사인알파가 거의 1에 가까워진다고 했을 때 N을 불절률이 엄청 큰 1.6 이상이 되는 매실에 안에서 측정한다고 가정을 하게 되면 NA는 대략 1.6까지 우리가 키울 수 있어요. 그렇게 되면 NA가 1.6인 렌즈를 사용했을 때
우리가 가질 수 있는 레졸루션은 여기 이 시각에 대입을 한 거예요. 대입을 해서 계산을 해보면 대략 150nm 정도 이 의미는 150nm 정도 보다 작은 물질은 우리가 구분하기가 어렵다는 얘기예요. 그래서 과학현명을 볼 수 있는 물질의 크기는 150nm가 한 개다. 이 문질을 우리가 구분하기 힘들다는 얘기에요.
우리가 뒤에 배울텐데 현미경에서 빛을 사용하는게 아니라 일렉트론을 사용할 수도 있어요. 일렉트론은 입자가 아니라 우리가 예전에 일렉트론도 파동성을 지니고 있다고 했죠. 그래서 일렉트론도 파동성을 지니고 있고 일렉트론은 전압에 따라 달라지긴 한데
0.001nm 정도의 화장까지도 줄일 수 있어요. 이 일렉트로를 가질 수 있는 화장은. 광학협력보다 엄청 짧은 화장을 가질 수 있죠. 대신 이 일렉트로는 우리가 눈으로 관찰할 수 있어요. 화장은 짧아지긴 하지만 눈으로는 관찰할 수 없으니까 전자를 검출할 수 있는 특정한 장비를 써야 되는 거고 그리고 장공에서는 'N'은 '일'이고 그리고 '알파'는 우리 '전자영리'가
전자가 직속을 시켜야 되는데 이때 엄청 긴 거리로 직속이 있어요. 현미경 같은 경우는 대략 1m 이내로 렌즈에서부터 샘플까지 거리가 떨어져 있죠. 근데 전자 현미경 같은 경우는 엄청 길어요. 1,2m 정도로 엄청 길고 그리고 이 지속되는 각도가 엄청, 아까 얘기한 이 알파가 엄청 작아요.
전자 헨비경의 resolution은 위에 있는 거랑 동일하게 수식을 가져오게 되면 전자 헨비경은 진공한 수식이 되기 때문에 N이 1이고 alpha 값이 엄청 작을 때는 저 쌓인 alpha가 그냥 alpha로 근사되어 그래서 이 R은 alpha분의 0.6를 남았다고 예를 들어서 전자 헨비경에서 전자 웨이브레스를 0.0037nm 정도로 우리가 만들게 되면
알파가 대략 0.1 라디안 정도라고 하면 얘를 대입을 시켜 보면 어떻게 전자를 가소시켜서 전자의 하장을 0.0037 라미터로 만들었다. 그러면 이 전자 현미경은 분해능인 0.002 라미터에요. 그러니까 0.002 라미터까지도 우리가 어떤 물질들을 구분할 수 있다는 얘기에요. 그래서 위에 광학 현미경을 비교해보면 차이가 엄청 많이 나죠. 광학 현미경은 100나노 이상 되는 물질만 볼 수 있지만 전자 현미경은 0.002 라미터까지도 우리가 물질을 구분할 수 있다.
그 이유는 전자는 빛보다 더 화장이 짧게 만들 수 있기 때문이에요. 그런데 광학현미경에서 렌즈를 쓰면 물질을 확대할 수 있다고 했죠. 무한정 아닌 때 한다고 더 이상한 것까지 볼 수 있냐. 그건 아니에요.
이상한 것을 볼 수 있는 최대 한 개가 있어요. 그래서 이 샘플이 여기 있고 물체가 여기 있고 렌즈 두 개가 여기 있다고 했을 때 그리고 우리가 사람이 이 물질을 본다고 했을 때 물체에서 어떤 빛이 나오고 우리가 확대돼서 우리 몸이 들어오는 거죠. 그래서 광학 현미경의 레즈루션 앞에서 400만 율터 정도의 빛을 사용하실 때 현미경은 레즈루션은 한 150만 율터 정도라고 했죠. 그래서 150만 율터 정도
50나무 이하의 물체는 우리가 구분 못한다고 했고 그리고 우리 사람 눈도 렌즈처럼 되어 있죠. 낙막도. 그래서 사람 눈이 구분할 수 있는 물체의 사람 눈의 눈은 0.2mm였거든요. 그래서 0.2mm보다 가까이 있는 물체의 점들은 우리가 그 점을 두 개로 인식을 못해요. 이 눈에 있는 렌즈 때문에, 그 눈에 렌 때문에
이렇게 한 개가 되어 있고 그렇고 그래서 우리가 확대했을 때 선명하게 우리가 볼 수 있는 그 배율은 현미경의 '레졸루션 분해' 눈의 '레졸루션'에 결정이 돼요. 그래서 현미경의 최대 배율은 현미경의 분해는 분해, 눈의 분해는 분해가 된다는 것입니다.
1383도가 돼요. 이게 무슨 의미냐면 현미경은 1300, 1300까지만 높였을 때 더 선명하게 보인다는 얘기에요. 이 경보다 더 배율을 높여도 더 선명하게 안 보인다는 얘기에요. 그래서 예시를 들어보면 이 경 두 개가 150nm 정도 떨어져 있는 경이라고 하면 이해가? 133대, 33대. 증가야.
이 점이 0.2mm 정도 확대가 되죠. 0.2mm 정도 떨어져 있으면 저건 눈으로 봤을 때 두 점이라고 인식할 수 있다고 했죠. 그런데 150만원을 2000배로 확대시켰어요. 그럼 이 점이 0.3mm로 두 점이 떨어져 있게 되어있죠. 우리가 두 점이라고 인식을 할 수 있죠.
이 150나노미터 안에 있는 더 다른 미세한 패턴들을 우리가 인식을 못한다는 얘기에요. 그리고 만약에 100나노미터짜리 간격으로 떨어져 있는 점 두 개가 있으면 얘는 이 현미견이 두 개를 분리 못 시키죠. 이 분해능 때문에. 분해능이 150이니까. 그래서 얘가 거의 한정으로 지급하는 거고. 얘가 3,000배 증가했다고 하더라도 3점 배식도 했을 때
이 두 점 사이 간격이 0.3mm가 되는데 이 두 점 사이 간격이 0.3mm가 되어도 애초에 현미경이 이 두 점을 분해하지 못했기 때문에 이 점이 둘 사이가 0.3mm라고 해도 우리 눈에서는 한 점으로 인식을 하는 거예요. 그래서 아무리 배율이 높더라도 이 1,333배보다 높은 현미경이
현미경을 쓰더라도 더 미세한 것을 확인할 수 없어요. 그래서 1300보다 큰 현미경을 쓰면 이미지 자체는 키워지긴 하지만 레졸루션 자체는 변하지 않아요. 더 미세한 것을 볼 수 있는 위치는 않게 되고 그래서 우리 광학 현미경 보면 대략 1000~1500배 정도 되는 현미경이 최대 배율이에요. 그리고 현미경을
이 부분에서 주로 얘기하는 파라미터들이 있는데 그중에 하나가 DEPSOVE필드라는 얘기를 했어요. 이 DEPSOVE필드는 물체가 있는 어떤 거미를 얘기해요. 어떤 거미냐면 렌즈가 이렇게 있고 우리 초점 거리, 렌즈마다 초점 거리가 다르다고 했죠. 그래서 초점 거리에 어떤 점이 있을 때 예를 들어 우리가 인식을 하면 이러한 점으로 인식을 하겠죠. 초점 거리에 포인트 소스가 있다고 했습니다.
그런데 이 물체가 초점거리가 아닌 다른 위치에 있을 때 있게 되면 이 점을 우리가 눈으로 봤을 때 좀 크게 보게 돼요. 그리고 다른 초점거리가 아닌 다른 곳에 이 점이 있으면 한 점으로 안 보이기 때문에 좀 퍼지게 보이게 되죠. 흐려지게 보이게 되고 그런데
이.. 여기선 확실히 흘러지게 보이죠? 경계면이. 경계면이 흐릿하게 보이는데, 이 정도 범위 내에서는 이 점들이 커지긴 해도 흐릿하게 안 보이죠. 좀 선명하게 보이죠. 그래서 이 물체가 이 포컬 랜스 초점 거리에서 위아래로 어느정도 다른 곳에 있더라도 선명하게 보이는 이 위치를 우리가 랜스 오브 휠드라고 얘기를 해요. 이렇게 선명하게 보이는 이유는
만약에 포인트 소스가 있다고 했을 때 빛이 전방향으로 다 닦아져요. 다 닦았는데 여기에 렌즈가 있으니까 지금 여기 이 길을 초점 거위라고 했을 때 감세 쪽 초점 거위에 이 빛이 한 점이 모이죠. 그러면 여기 CCD 카메라가 있으면 여기 빛이 한 점이 모이죠. 그래서 이 한 점으로 인식을 하게 돼요. 그런데 만약에 이 점이 코콜렛스 간에 다른 곳에 위치해 있다. 저 마이언스 점 위치에 위치해 있으면
여기서 나온 빛은 이미지 플랜이 아닌 다른 곳에 초점이 맞게 됩니다. 그렇게 되면 이미지 플랜에서는 빛이 좀 커져서 보게 되죠. 그래서 다른 위치에 있는 점들이 앞에서 본 것처럼 좀 커지게 보이는 거예요. 비슷하게 이 점이 초점거리보다 더 먼 위치에 포인트 수수가 있다고 했을 때
여기서 나온 빛은 비슷하게 이미지 플랜에서는 한 점에 모이지 않고 좀 퍼지게 되죠. 그런데 우리가 눈으로 볼 수 있는 혹은 CCD로 볼 수 있는 분해능이 있죠. 이 렌즈의 분해능 때문에 이 분해능 렌즈가 우리가 분해할 분해능 안에만 이 퍼진 빛들이 들어오게 되면 우리는 얘를 분해할 수 없게 돼요.
각자 성명한 점으로 우리가 인식하게 되는 거죠. 그래서 우리가 이 점을 좀 선명하게 볼 수 있는 물체의 위치를 depth-of-field라고 얘기를 하게 돼요. 비슷한 개념으로 depth-of-field가 는을 구하는 시기 이 데스토필터에 길이라고 해서 물체가 상냥하게 보이는 물체가 있는
이 길이는 NA 탄젠트 알파 분의 1.2 랑다로 정의가 되죠. 그 의미는 DAPTH 오피트, 그러니까 물체가 어디에 있든 다 초점이 맞는 그 거리. 를 키우기 위해서는 Numerical Offer처가 작은 렌즈를 쓰거나 상한 빛이 파장이 크면 되죠. 그 의미는 'Resolution'이랑 반대되는 의미죠.
레졸루션은 NA가 크거나 란다가 작아야 레졸루션이 좋아지죠. 그래서 백소필드가 커서 어떤 위치에서든 초점이 잘 맞게 되면 레졸루션은 안 좋아지다. 그래서 NA가 커서 백소필드가 짧으면 이 깊이 반영으로 더 깊은 곳은 초점이 안 맞고 좁은 부분만 초점이 맞은 이미지를 얻을 수 있고
N/A가 작아서 DAPSWO 필드가 엄청 길게 되면 얘는 뒤에 것까지 선능도가 확보가 되는 거죠. 여기선 잘 보기 힘든데, 레졸루션은 얘가 좀 더 좋아요. 작은 점들을 더 이상하게 볼 수 있는 건 이쪽에 좀 더 좋고 비슷한 개념으로 DAPSWO 포커스가 있어요. 문자가 있는 위치는 렌즈에서부터 동일한 위치가 있더라도 문자 여기 가르쳤을 때
렌즈에서 동일한 위치에 있더라도 우리 사람 눈이 눈으로 볼 때 현미경 렌즈에서 봤을 때 어느 정도 렌즈 위치에 가까이 갔을 때 선명하게 우리가 이미지를 볼 수 있죠. 근데 그게 정확히 한 지점은 아니고 한 지점에서 또 어느 정도 앞뒤로 있어도 이 점을 초점이 맞게 선명하게 볼 수 있죠. 그래서 이 이미지 플랜 의 이
위치에 있을 때 초점이 맞는 그 거리를 Death of Focus라고 얘기를 하게 돼요. 그래서 Death of Field는 앞에서 얘기했던 거. Death of Field는 물체가 있는 곳, 그리고 Death of Focus는 이미지 플레이에 있는 위치. 둘 다 초점이 맞을 수 있는 그 거리를 얘기하는 거고. 그리고 렌즈의 숫자가 있어요. 숫자는 이미지가 선명하지 않고 어떤 부분은
흘러지는게 만드는 요인이 되는거고 그래서 앞에서 렌즈 위케이션을 계산을 할 때 혹은 레조러셔레일을 할 때 전부 다 이게 숫자가 없다고 생각을 하고 지금 계산을 할거에요. 그런데 실제로는 이 숫자가 있기 때문에 이미지가 살짝 틀어지게 되는데 숫자는 사실 6개 정도가 있는데 그중에서 이해하기 쉬운거 4가지만 가져왔고 그래서 하나는
구면 숫자, 다른 하나는 색 숫자, 비전 숫자, 커버처럼 필드라고 해서 그런 숫자가 있어요. 여기서 세 번째 거에는 뒤에 배워될 텐데, CM에서도 조정을 많이 해줘야 되는 숫자고 그래서 첫 번째 구면 숫자부터 보게 되면 완벽한 렌즈라고 하면, 얘는 앞에서 얘기했듯이 여기서 평행하게 빛이 되고 보게 되는 얘가 한 점에 보여야죠. 이 빛들이 그래서 이 렌즈에서 이 점까지 간격이 초점 거의 라고 생각을 했었죠. 실제로는
이 빛이 위쪽의 렌즈 중심층에서 멀어진 쪽에서 들어오는 빛들은 더 많이 높여요. 그래서 이 센터에서 가까운 쪽에서 들어온 빛들은 저 멀리 보이고 멀리서 들어온 빛들은 렌즈에서 가까운 곳에 초점이 맞죠. 이렇게 빛들이 초점이 맞는 위치가 다양하다는 의미는 여기서 보게 되면 얘는 초점이 맞는데 얘는 초점이 안 맞는거죠.
위쪽으로 들어온 빛들은 초점이 안 맞을 거고 가까운 쪽에서 들어온 빛들만 우리가 눈으로 봤을 때 성랑이 보인다는 얘기에요. 그래서 이 구면 숫자가 안 맞는 안 좋은 렌즈를 쓰게 되면 가운데는 초점이 맞지만 바깥쪽으로 갈수록 초점이 흐려지게 되는 현상이 발생을 하게 돼요. 그래서 예를 개정하려면 바깥쪽에 있는 빛이 많이 휘어져서
바깥쪽에서 많이 휘는 빛들을 적게 휘게 만들면 되죠. 그래서 가운데쪽에서 적게 휘게 만들거나 해서 렌즈 모양을 조금 다르게 가져가게 되면 한점에서 전 빛들이 다 모이게 만들 수 있겠죠. 두 번째 색수채는 빛은 다양한 웨이블렉스를 가지고 있다고 했고
그리고 이 리브랭스에 따라서 골절되는 각도가 다르다고 했죠. 그 현상 때문에 생기는 거고. 그래서 이러한 렌즈가 있고 물체에서 흰색 빛이 나온 거고 흰색 빛이라고 하는 건 빨 전원쪽 파랑보가 다 들어가 있는 빛이고 이 빛이 렌즈를 지나가게 되면 이 안에 있던 빨 전원쪽 파랑보 각각의 파장의 빛들이 그 파장에 따라서 휘는 정도가 다르죠. 그래서 빨간색은 적게 길고 파란색은 많이 흰색이니까 빨간색의 초점거리는 길고 파란색의 초점거리는 짧죠.
그래서 색조차가 큰 렌즈 같은 경우는 이렇게 화장에 따라서 선명하게 보일 수 있는 평면이 다르기 때문에 이미지가 흐릿하게 나오게 됩니다. 그래서 얘를 보정하려면 첫 번째 렌즈 말고 뒤에 다시 이게 화장별로 달라진 물절류를 보정할 수 있는 렌즈를 하나를 더 쓰게 되면 한 점에서 모든 화장의 빛들이 모이게 할 수 있어요.
그리고 세번째는 A Sting of Autism이라고 해서 얘는 조금 이야기하긴 한데 이 한 점에서 이 포인트 소수라고 했을 때 질환 지점에서 빛이 다양한 방향으로 퍼져 나가죠. 그래서 그 빛 중에 이 렌즈 중심축이 있죠. 이 중심축이랑 같은 평면 여기가 보라색으로 표시되어 있는 평면으로 들어온 빛은 여기
DM이라고 하는 곳에 모이게 된 반면 이 중심축이랑 수직하게 되어 있는 초록색 면 있죠. 이 면으로 퍼져 있는 빛들 있죠. 이쪽 바향으로 퍼지는 빛들. 이 빛들은 모이는 지점이 저 뒤쪽이에요. 그래서 이게 렌즈 중심축이랑 수직한 평면으로 빛이 퍼지냐, 아니면 좀 비슷하게 들어온 빛이냐에 따라서 모이는 초점 거리가 달라져서 이 때문에 이미지 성능도가 떨어지게 되는 현상을 스틱그먼트 팀이라고 얘기합니다.
원래 이렇게 선명한 문자가 있을 때 수평으로만 초점을 맞췄을 때는 수평으로는 초점이 맞는데 위아래로 초점이 안 맞는 현상이 발생합니다. 만약에 위아래로 초점이 맞으면, 여기서는 파란색이죠. 여기가 이미지 플레이밍으로 우리가 측정을 하게 되면 위아래는 초점이 맞는데 좌우만 초점이 안 맞으면 현상이 발생하게 되겠죠. 그리고 이 두 가지가 파란색을 사용하는 주관형도 있다면
다 터지는 현상도 우리가 게시하게 되겠죠. 그리고 커버 초 필드는 이 이미지가 맺히는 면이 평면 이미지가 평면으로 그대로 초점 거리 이미지 플랜의 모든 이 빛들이 모이는 게 아니라 위로 갈수록 가까운 쪽에 초점 거리가 있기 때문에 얘 때문에 생기는
이미지가 풀어지는 현상이에요. 그래서 센터 쪽은 멀리 있고 위쪽은 이 플랜에서 왼쪽으로 추려진 그러니까 이게 구 형태로 해서 초점이 맞춰지는 현상 때문에 우리가 CCD는 평면이죠. 이렇게 평면으로 되어 있기 때문에 이미지가 센터는 맞는데 센터에서 벗어나시고 이미지가 풀어진 현상 그 실제로 평평한 물체가 있을 때 초점이 맞는 거는 이렇게 조금
두 방태로 되어 있는 면의 초점이 맞던 곳. 그래서 평면 CCD로 우리가 측정을 하게 되면 가운데 두 점이 맞는데, 양 다 두 면 초점이 맞지 않습니다.