Kāpēc ar optisko mikroskopu nevar redzēt mazākas lietas?
Mikroskops ir optisks instruments, kas sastāv no lēcas vai vairāku lēcu kombinācijas, kas var palielināt sīkus objektus attēlos, ko cilvēki var redzēt ar neapbruņotu aci. Kopš mikroskopa izgudrošanas 17. gadsimtā tas ir bijis spēcīgs palīgs biologiem un medicīnas zinātniekiem baktēriju un mikroorganismu atklāšanā. Mūsdienu optiskie mikroskopi var palielināt objektus līdz pat 1500 reizēm, un zem mikroskopa var skaidri redzēt pat ļoti sīkas šūnas, baktērijas, vīrusus un citus objektus.
Tomēr šķietami spēcīgajam optiskajam mikroskopam ir arī savas robežas. Tā kā mikroskopiskā pasaule ir bezgalīga, ļoti mazai matērijai ir arī mazāki komponenti, un optiskie mikroskopi var redzēt tikai lietas, kas lielākas par 0,2 mikroniem. Ja tas vēlas novērot kaut ko mazāku, tas neko nevar darīt. Kāpēc ir šis?
Izrādās, ka arī gaisma ir sava veida vilnis, un tās viļņa garums ir 0,4 mikroni. Ja izplatīšanās procesā tas sastopas ar kaut ko mazāku par pusi no tā viļņa garuma, tas to apies tieši. Šo stāvokli sauc par gaismas difrakciju. Optiskā mikroskopā, kad gaisma ir izkliedēta, gaisma kļūs par dažiem ļoti maziem apļiem vai lokiem, un mēs varam redzēt tikai dažus izplūdušus plankumus, bet ne konkrētās objekta kontūras. Šī iemesla dēļ optiskie mikroskopi ir palikuši gandrīz nemainīgi kopš 19. gadsimta.
