Hvad er den teoretiske forstørrelsesgrænse af et optisk mikroskop?
Opløsningsgrænsen for et optisk mikroskop er cirka 0. 2 mikrometer, svarende til en forstørrelse på 1500-2000 gange; For at opnå større forstørrelse skal et elektronmikroskop eller tunnelingskanningsmikroskop anvendes.
Forstørrelsesglas kan fokusere lys og opnå forstørrelseseffekter, og at bruge en kombination af forstørrelsesglas kan resultere i et optisk mikroskop; Grænsen for optiske mikroskoper er begrænset af bølgelængde og kan ikke blive uendeligt forstørret.
Generelt er opløsningsgrænsen for et fast bølgelængde optisk mikroskop halvdelen af lysbølgelængden med synlige lysbølgelængder mellem {{0}} nm. Derfor er opløsningsgrænsen for et optisk mikroskop 2 0 0nm (0,2 mikrometer). Objekter, der er mindre end 0,2 mikron, kan ikke skelnes ved optiske mikroskoper, ligesom den taktile opløsning af en menneskelig hånd, som ikke kan overstige den lille afstand mellem taktile celler.
Og forstørrelse er et subjektivt udtryk, defineret som forholdet mellem størrelsen på et objekt, der ses af det menneskelige øje til dets faktiske størrelse i en klar visuel afstand på 25 cm. Opløsningen af et optisk mikroskop er 0. 2 mikrometer, hvilket svarer til en forstørrelse på 1500-2000 gange. Dette er nok for os at se strukturen af almindelige celler tydeligt.
Hvis vi bruger elektromagnetiske bølger med kortere bølgelængder, kan vi opnå større forstærkning, men dette er allerede uden for bølgelængdeområdet for synligt lys; I 1931 opfandt den britiske fysiker Lusca elektronmikroskopet. I henhold til princippet om bølgepartikeldualitet har elektronstråler kortere bølgelængder af de broglie -bølger, hvilket muliggør mindre opløsninger.
Elektronernes accelerationsspænding svarer til deres egen bølgelængde. Når spændingen er 1 0 0 kV, er bølgelængden af elektronstrålen ca. 0,004 nm (den faktiske opløsning kan kun nå 0,2 nm), hvilket er meget mindre end bølgelængden af synligt lys. Derfor overstiger opløsningsgrænsen for elektronmikroskoper langt den af optiske mikroskoper og kan opnå en forstørrelse på op til 3 millioner gange, hvilket kan skelne små objekter såsom vira, mitokondrier, DNA osv.
