Hvad er den teoretiske grænse for forstørrelse for et optisk mikroskop?
Opløsningsgrænsen for et optisk mikroskop er omkring 0,2 mikron, hvilket svarer til en forstørrelse på 1500 til 2000 gange; for at opnå en større forstørrelse skal der bruges et elektronmikroskop eller et tunnel scanningsmikroskop.
Forstørrelsesglasset kan omfokusere lyset for at opnå forstørrelseseffekten, og kombinationen af forstørrelsesglasset kan opnå et optisk mikroskop; grænsen for det optiske mikroskop er begrænset af bølgelængden, og det er umuligt at forstørre uendeligt.
Generelt er opløsningsgrænsen for et optisk mikroskop ved en fast bølgelængde halvdelen af lysets bølgelængde, og bølgelængden af synligt lys er mellem 400 og 760 nm, så opløsningsgrænsen for et optisk mikroskop er 200 nm (0,2 mikron). Objekter mindre end 0,2 mikron kan ikke opløses med et optisk mikroskop, ligesom den taktile opløsning af en menneskelig hånd ikke kan overstige den lille afstand mellem taktile celler.
Forstørrelsen er et subjektivt udsagn. Det er defineret som forholdet mellem størrelsen af objektet set af det menneskelige øje og den faktiske størrelse, når den fotopiske afstand er 25 cm. Opløsningen af et optisk mikroskop på 0,2 mikron svarer til en forstørrelse på 1500~2000 gange, hvilket er nok til at vi kan se Forstå strukturen af generelle celler.
Større forstørrelse kan opnås, hvis vi bruger elektromagnetiske bølger med kortere bølgelængder, men dette er uden for bølgelængdeområdet for synligt lys; i 1931 opfandt den britiske fysiker Luska elektronmikroskopet, baseret på princippet om bølge-partikel dualitet, elektronstrålen har en kortere de Broglie bølgelængde, så den kan opnå en mindre opløsning.
Den accelererende spænding af elektroner svarer til dens egen bølgelængde. Når spændingen er 100 kV, er elektronstrålens bølgelængde omkring 0,004 nm (den faktiske opløsning kan kun nå 0,2 nm), hvilket også er meget mindre end bølgelængden af synligt lys, så opløsningsgrænsen for elektronmikroskopet er langt Det ultraoptiske mikroskop kan opnå en forstørrelse på 3 millioner gange og kan skelne små objekter såsom vira, mitokondrier og DNA.
