Kan molekylstruktur observeres med et lysmikroskop?
Molekylstrukturen kan observeres ved hjælp af et elektronmikroskop, som nu har en forstørrelse på op til 15 millioner gange.
I 197 0 s var transmissionselektronmikroskopi en populær type mikroskop med en opløsning på ca. 0. 3 nanometer, mens menneskelig opløsning var ca. 0,1 millimeter, hvilket var den indledende tilstand af elektronmikroskopiudvikling.
I 1931 modificerede en tysk videnskabsmand et højspændingsoscilloskop ved at kombinere en kold katodestadningselektronkilde og en linse med tre elektroner. Efter ændring fandt han, at oscilloskopet kunne forstørre objekter flere gange. Således opfandt han transmissionselektronmikroskopet, og opfindelsen af højspændingsoscilloskopet bekræftede elektronmikroskopets forstørrelsesfunktion til verden.
I begyndelsen af det 20. århundrede foretog amerikanske forskere nye gennembrud i studiet af opløsningen af elektronmikroskoper, som hurtigt nåede moderne niveauer. På dette tidspunkt oplevede elektronmikroskoper også hurtig udvikling i Kina.
I dag kan forstørrelse af elektronmikroskoper nå 15 millioner gange, mens forstørrelsen af optiske mikroskoper kun er 2000 gange. Dette er også forskellen mellem elektronmikroskoper og optiske mikroskoper. Derfor kan vi direkte observere atomforholdene i metaller og det pæne arrangement af atomer i halvledere gennem elektronmikroskoper.
Opløsningen af elektronmikroskoper er stadig langt bedre end optiske mikroskoper. Den store forstørrelse af optiske mikroskoper er ca. 2000 gange, mens moderne elektronmikroskoper har en forstørrelse på over 3 millioner gange. Derfor er det gennem elektronmikroskoper muligt direkte at observere den pænt arrangerede atomgitter i visse tungmetalatomer og krystaller (bemærk, at kun arrangementet kan ses, og atomstrukturen og molekylniveauet kan ikke ses tydeligt ved hjælp af elektronmikroskoper. Hvad der kan ses under mikroskopet er krystalformen af molekul med forskellige konfigurationer).
På nuværende tidspunkt er mikroskoper dybest set ikke i stand til at se molekyler tydeligt, ikke fordi forstørrelsen er utilstrækkelig, men fordi opløsningen af optiske mikroskoper ikke kan opnås. Den nuværende storm med høj opløsning er omkring 20 nm, hvilket betyder, at to punkter adskilt med mere end 20 nanometer kan ses tydeligt, mens de under 20 nanometer vises som en klynge.
Molekyler er i det mindste ved nanoskalaen. Hvis vi bruger elektronmikroskopi, er det svært at sige. Forstørrelsen af elektronmikroskopi kan allerede nå 10000 gange, og opløsningen af elektronmikroskopi er ved nanoskalaen. På samme tid vil jeg fortælle dig, at opløsningen er meget vigtig. Hvis opløsningen ikke kan nås, er høj forstørrelse ubrugelig.
