史上最小放大镜 纳米放大镜能看到单原子活动

史上最小放大镜能有多小？放大镜定义：放大镜(英文名称：magnifier)：用来观察物体微小细节的简单目视光学器件，是焦距比眼的明视距离小得多的会聚透镜。物体在人眼视网膜上所成像的大小正比于物对眼所张的角（视角）。下面就跟若悠网小编一起具体看看史上最小放大镜能等相关内容。

史上最小放大镜能

数百年来科学家们一直坚信，光跟所有其他波一样，不能被聚焦到比它们的波长更小，即不到百万分之一米，但英国剑桥大学官网10日发布公告称，该校研究人员联合西班牙同行组成的国际团队研制出世界上目前最小放大镜，将聚光能力提高了10亿倍，首次实现低于波长的聚焦，并利用该放大镜对单个原子进行了实时观察。

这款纳米放大镜是用高导电性金纳米粒子制成的迄今最小的光腔，小到只允许单个分子通过，其金纳米结构的腔壁也只是单个原子尺寸，却能将光聚焦到低于百万分之一米。

发表在《科学》杂志上的研究论文称，这一成果将开启研究光与物质强相互作用的新方法，并有望帮助科研人员创建全新化学反应类型以及全新感应装置。

研究人员表示，他们在构建单个原子控制的纳米结构中遇到了极大挑战。

“我们必须将样本冷却到零下260℃，才能将到处乱窜的金原子冷冻‘平复’，”论文主要作者弗利克斯本兹说，“最后终于通过向样本照射激光构建了皮级光腔（一皮等于万亿分之一单位），从而能实时观察单个原子的活动情况。”

研究还证明，单个原子有潜力用来做成微型避雷针，与传统避雷针聚焦闪电中的电流不同，新型避雷针通过聚焦闪电中的闪光来保护人类免遭雷电袭击。

研究甚至发现，单个金原子表现出微型金属球的特性，引导电子随处漫游，与量子世界电子绕原子核运动完全不同。

这些发现有望开创光催化反应的全新领域，帮助合成复杂分子，还有望带来新型光子机械数据存储装置，即用光来书写和识别信息并以分子振动形式将这些光学信息储存起来。

放大镜原理

为看清楚微小的物体或物体的细节，需要把物体移近眼睛，这样可以增大视角，使在视网膜上形成一个较大的实像。但当物体离眼的距离太近时，反而无法看清楚。换句话说话，要明察秋毫，不但应使物体对眼有足够大的张角，而且还应取合适的距离。显然对眼睛来说，这两个要求是相互制约的，若在眼睛前面配置一个凸透镜便能解决这一问题。凸透镜是一个最简单的放大镜，是帮助眼睛观察微小物体或细节的简单的光学仪器。

现以凸透镜为例，计算它的放大本领。把物体PQ置于透镜L的物方焦点和透镜之间并使它靠近焦点，如图2-20(a)所示，于是物体经透镜成一放大的虚像P′Q′。若凸透镜的像方焦距为10cm，则由该透镜做成的放大镜的放大本领为2.5倍，写成2.5×。如果仅从放大本领来考虑，焦距应该取得短一些，而且似乎这样可以得到任意大的放大本领。但由于像差的存在，一般采用的放大本领约为3×。如果采用复式放大镜(如目镜)，则可以减少像差，并使放大本领达到20×。