Mikä on optisen mikroskoopin teoreettinen rajoittava suurennus?
Optisen mikroskoopin erotuskyky on noin 0,2 mikrometriä, mikä vastaa 1500-2000-kertaista suurennusta; suuremman suurennuksen saavuttamiseksi käytetään elektronimikroskooppia tai tunnelointipyyhkäisymikroskooppia.
Suurennuslinssit voivat kohdistaa valon uudelleen suurennuksen saavuttamiseksi käyttämällä suurennuslinssien yhdistelmää optisten mikroskooppien saamiseksi; optisten mikroskooppien rajaa rajoittaa aallonpituus, eikä rajaton suurennus ole mahdollista.
Yleisesti ottaen kiinteän aallonpituuden optisen mikroskoopin resoluutioraja on puolet valon aallonpituudesta ja näkyvän valon aallonpituus on välillä 400~760 nm, joten optisen mikroskoopin resoluutioraja on 200 nm (0,2 mikronia). Alle 0,2 mikronia pienempiä esineitä ei eroteta optisella mikroskoopilla, samoin kuin ihmisen käden tuntoero ei voi ylittää pientä kosketussolujen välistä etäisyyttä.
Vaikka suurennus on subjektiivinen väite, joka määritellään ihmissilmän näkemän esineen koon ja sen todellisen koon suhteena 25 cm:n etäisyydellä suoraan näkyvistä, optisen mikroskoopin 0,2 mikronin resoluutio on vastaa 1500-2000-kertaista suurennusta, mikä riittää, jotta voimme nähdä keskimääräisen solun rakenteen selkeästi.
Jos käytämme sähkömagneettisia aaltoja lyhyemmillä aallonpituuksilla, voimme saavuttaa suuremman suurennuksen, mutta tämä on näkyvän valon aallonpituusalueen ulkopuolella; vuonna 1931 brittiläinen fyysikko Luska keksi elektronimikroskoopin, aalto-hiukkasten kaksinaisuuden periaatteen mukaisesti elektronisäteellä on lyhyempi aallonpituus kuin De Bruynen aalto, joten se voi saavuttaa pienemmän resoluution.
Elektronin kiihdytysjännite ja sen oma aallonpituus vastaavat sitä, että kun jännite 100 kilovoltissa, elektronisäteen aallonpituus on noin 0,004 nm (todellinen resoluutio voi olla vain 0,2 nm) , on myös paljon pienempi kuin näkyvän valon aallonpituus, joten elektronimikroskoopin resoluutioraja on paljon enemmän kuin optisen mikroskoopin, iso voi toteuttaa 3 miljoonan kertaisen suurennusnopeuden, erottaa viruksen, mitokondriot, DNA ja muut pienet esineet.
