Vai optiskie mikroskopi var novērot molekulārās struktūras?
Molekulāro struktūru var novērot, izmantojot elektronu mikroskopu, kura palielinājums tagad ir līdz 15 miljoniem reižu.
197 0 S transmisijas elektronu mikroskopija bija populārs mikroskopa veids ar izšķirtspēju aptuveni 0. 3 nanometri, savukārt cilvēku izšķirtspēja bija aptuveni 0,1 milimetri, kas bija sākotnējais elektronu mikroskopijas attīstības stāvoklis.
1931. gadā vācu zinātnieks modificēja augstsprieguma osciloskopu, apvienojot aukstu katoda izlādes elektronu avotu un objektīvu ar trim elektroniem. Pēc modifikācijas viņš atklāja, ka osciloskops var vairākas reizes palielināt objektus. Tādējādi viņš izgudroja transmisijas elektronu mikroskopu, un augstsprieguma osciloskopa izgudrojums apstiprināja elektronu mikroskopa palielināšanas funkciju uz pasauli.
20. gadsimta sākumā amerikāņu zinātnieki veica jaunus sasniegumus elektronu mikroskopu izšķirtspējas izpētē, kas ātri sasniedza mūsdienīgu līmeni. Šajā laikā elektronu mikroskopi arī piedzīvoja strauju attīstību Ķīnā.
Mūsdienās elektronu mikroskopu palielinājums var sasniegt 15 miljonus reižu, savukārt optisko mikroskopu palielinājums ir tikai 2000 reizes. Tā ir arī atšķirība starp elektronu mikroskopiem un optiskajiem mikroskopiem. Tāpēc mēs varam tieši novērot atomu apstākļus metālos un glītu atomu izvietojumu pusvadītājos caur elektronu mikroskopiem.
Elektronu mikroskopu izšķirtspēja joprojām ir daudz labāka par optisko mikroskopu. Lielais optisko mikroskopu palielinājums ir apmēram 2000 reizes, savukārt mūsdienu elektronu mikroskopu palielinājums ir vairāk nekā 3 miljoni reižu. Tāpēc, izmantojot elektronu mikroskopus, ir iespējams tieši novērot noteiktu smagā metāla atomu un kristālu glīti sakārtoto atomu režģi (ņemiet vērā tikai izkārtojumu, un atomu struktūru un molekulāro līmeni nevar skaidri redzēt elektronu mikroskopos. Molekulu ar dažādām konfigurācijām var redzēt mikroskopu).
Pašlaik mikroskopi būtībā nespēj skaidri redzēt molekulas nevis tāpēc, ka palielinājums nav pietiekams, bet gan tāpēc, ka optisko mikroskopu izšķirtspēju nevar sasniegt. Pašreizējā augstas izšķirtspējas vētra ir aptuveni 20 nm, kas nozīmē, ka divus punktus, kas atdalīti ar vairāk nekā 20 nanometriem, ir skaidri redzami, savukārt tie, kas ir zemāki par 20 nanometriem, parādās kā klasteris.
Molekulas vismaz atrodas nanoskalā. Ja mēs izmantojam elektronu mikroskopiju, to ir grūti pateikt. Elektronu mikroskopijas palielinājums jau var sasniegt 10000 reizes, un elektronu mikroskopijas izšķirtspēja ir nanoskalā. Tajā pašā laikā es gribu jums pateikt, ka izšķirtspēja ir ļoti svarīga. Ja izšķirtspēju nevar sasniegt, liels palielinājums ir bezjēdzīgs.
