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物理代写|量子光学代写Quantum Optics代考|Can Localization Microscopy Beat the Diffraction Limit
This chapter has been concerned with the diffraction limit of light, so it might be fair to ask whether the limit is fundamental or can be overcome. Personally I tend to opt for the fundamental nature, but rumor says that there are other, more qualified experts who believe that localization microscopy has beaten the diffraction limit. So I should probably keep the question open for discussion.
Part of the controversy comes from the fact that there seems to exist no unique definition of the diffraction limit, and the answer depends on how one exactly defines it. Arguing about things that depend on definitions are usually not overly rewarding. However, without being too specific it is my understanding that the diffraction limit concerns the loss of evanescent waves from the image, and this lost information can never be restored. Without any preknowledge about the monitored system we thus inevitably have to end up with the diffraction limit or something similar.
To “beat” the diffraction limit, one needs additional knowledge, for instance, that the detected light is coming from fluorescence molecules attached to the sample. It is a great and astonishing achievement that these molecules can be localized so robustly and accurately. However, in my opinion localization microscopy asks different questions to nature than conventional microscopy, and I therefore suggest to not compare conventional and localization microscopy on par with each other.
物理代写|量子光学代写Quantum Optics代考|Material Properties
Electrodynamics communicates with the material world through the free charge and current distributions $\rho, \boldsymbol{J}$ as well as through the permittivities and permeabilities $\varepsilon, \mu$, at least for linear materials. With the advent of modern nanoscience and nanotechnology the field of nano optics has received a strong boost, because the refined control over the sources and material properties offers unprecedented possibilities for novel optical applications.
One could argue that the success of the theory of electrodynamics in matter is due to the fact that, at least for linear materials, all microscopic details can be hidden within the two quantities of $\varepsilon, \mu$. In principle, it does not matter how one obtains them, either through phenomenological models, microscopic theories, or through experiment,
All that matters is that we have the quantities at hand, and once they are there we can plug them into Maxwell’s equations and solve the problems we are interested in using one of the many techniques that have been developed over centuries and which are partly discussed in this book. In this respect, the separation into the material and electromagnetic worlds through the “linker” of $\varepsilon, \mu$ is a particularly beautiful solution.
Yet, sometimes we would like to know more about these quantities. In this chapter we will introduce a few phenomenological models for $\varepsilon, \mu$, and will discuss general properties of these important quantities. In particular, we will find that there exist different levels of sophistication, which we briefly discuss at the example of the permittivity $\varepsilon$.
物理代写|量子光学代写Quantum Optics代考|Can Localization Microscopy Beat the Diffraction Limit
本章一直关注光的衍射极限，所以问这个极限是基本的还是可以克服的可能是公平的。我个人倾向于选择基本性质，但有传言说还有其他更有资格的专家认为定位显微镜已经突破了衍射极限。所以我可能应该保留这个问题以供讨论。
部分争议来自这样一个事实，即似乎不存在衍射极限的唯一定义，而答案取决于人们如何准确定义它。争论取决于定义的事情通常不会有太大的收获。然而，无需太具体，我的理解是衍射极限涉及图像中倏逝波的损失，并且这种丢失的信息永远无法恢复。在没有任何关于被监控系统的预先知识的情况下，我们不可避免地不得不以衍射极限或类似的东西结束。
要“突破”衍射极限，需要额外的知识，例如，检测到的光来自附着在样品上的荧光分子。这些分子可以如此稳健和准确地定位，这是一项伟大而惊人的成就。然而，在我看来，与传统显微镜相比，定位显微镜向自然提出了不同的问题，因此我建议不要将传统显微镜和定位显微镜相互比较。
物理代写|量子光学代写Quantum Optics代考|Material Properties
电动力学通过自由电荷和电流分布与物质世界交流r,杰以及通过介电常数和磁导率电子,米，至少对于线性材料。随着现代纳米科学和纳米技术的出现，纳米光学领域得到了强大的推动，因为对来源和材料特性的精确控制为新型光学应用提供了前所未有的可能性。
有人可能会争辩说，电动力学理论在物质方面的成功是由于这样一个事实，至少对于线性材料而言，所有微观细节都可以隐藏在两个量中电子,米. 原则上，无论是通过现象学模型、微观理论还是通过实验，如何获得它们都无关紧要，
重要的是我们手头有数量，一旦有了数量，我们就可以将它们代入麦克斯韦方程组，并使用几个世纪以来发展起来的众多技术之一来解决我们感兴趣的问题，这些技术在这本书。在这方面，通过“链接器”分离物质世界和电磁世界电子,米是一个特别漂亮的解决方案。
然而，有时我们想更多地了解这些数量。在本章中，我们将介绍一些现象学模型电子,米，并将讨论这些重要数量的一般属性。特别是，我们会发现存在不同程度的复杂性，我们在介电常数的例子中简要讨论了这一点电子.
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