Kāda ir optiskā mikroskopa palielinājuma teorētiskā robeža?
Optiskā mikroskopa izšķirtspējas ierobežojums ir aptuveni 0,2 mikroni, kas atbilst palielinājumam no 1500 līdz 2000 reižu; lai panāktu lielāku palielinājumu, jāizmanto elektronmikroskops vai tuneļa skenējošais mikroskops.
Palielināmais stikls var pārfokusēt gaismu, lai panāktu palielinājuma efektu, un palielināmā stikla kombinācija var iegūt optisko mikroskopu; optiskā mikroskopa robežu ierobežo viļņa garums, un to nav iespējams bezgalīgi palielināt.
Parasti optiskā mikroskopa izšķirtspējas robeža pie fiksēta viļņa garuma ir puse no gaismas viļņa garuma, un redzamās gaismas viļņa garums ir no 400 līdz 760 nm, tāpēc izšķirtspējas robeža optiskais mikroskops ir 200 nm (0,2 mikroni). Objektus, kas mazāki par 0,2 mikroniem, nevar izšķirt ar optisko mikroskopu, tāpat kā cilvēka rokas taustes izšķirtspēja nevar pārsniegt nelielo attālumu starp taustes šūnām.
Palielinājums ir subjektīvs apgalvojums. To definē kā cilvēka acs redzamā objekta izmēra attiecību pret faktisko izmēru, ja fotopiskais attālums ir 25 cm. Optiskā mikroskopa izšķirtspēja 0,2 mikroni ir vienāda ar palielinājumu 1500-2000 reižu, kas ir pietiekami, lai mēs varētu redzēt Izprast vispārējo šūnu struktūru.
Lielāku palielinājumu var panākt, ja mēs izmantojam elektromagnētiskos viļņus ar īsāku viļņu garumu, bet tas ir ārpus redzamās gaismas viļņu garuma diapazona; 1931. gadā britu fiziķis Luska izgudroja elektronu mikroskopu, pamatojoties uz viļņu-daļiņu dualitātes principu, elektronu staram ir īsāks de Broglie viļņa garums, tāpēc tas var sasniegt mazāku izšķirtspēju.
Elektronu paātrināšanas spriegums atbilst tā paša viļņa garumam. Ja spriegums ir 100 kV, elektronu stara viļņa garums ir aptuveni 0,004 nm (faktiskā izšķirtspēja var sasniegt tikai 0,2 nm), kas arī ir daudz mazāks par redzamās gaismas viļņa garumu, tāpēc elektronu mikroskopa izšķirtspējas robeža ir tālu Ultra-optiskais mikroskops var sasniegt 3 miljonus reižu palielinājumu un var atšķirt sīkus objektus, piemēram, vīrusus, mitohondrijus un DNS.
