Voivatko optiset mikroskoopit tarkkailla molekyylirakenteita?
Molekyylirakenne voidaan havaita elektronimikroskoopilla, jonka suurennus on nyt jopa 15 miljoonaa kertaa.
Vuoden 197 0 -sivustolla lähetyselektronimikroskopia oli suosittu mikroskooppityyppi, jonka resoluutio oli noin 0. 3 nanometriä, kun taas ihmisen resoluutio oli noin 0,1 millimetriä, mikä oli elektronimikroskopian alkuperäinen tila.
Vuonna 1931 saksalainen tiedemies muutti korkeajännitteistä oskilloskooppia yhdistämällä kylmäkatodin purkauselektronilähde ja linssi kolmella elektronilla. Modifioinnin jälkeen hän havaitsi, että oskilloskooppi voisi suurentaa esineitä useita kertoja. Siten hän keksi siirtoelektronimikroskoopin, ja korkeajännitteisen oskilloskoopin keksintö vahvisti elektronimikroskoopin suurennusfunktion maailmalle.
1900 -luvun alussa amerikkalaiset tutkijat tekivät uusia läpimurtoja tutkiessaan elektronimikroskooppeja, jotka saavuttivat nopeasti nykyaikaiset tasot. Tällä hetkellä elektronimikroskoopit kokenut myös nopeaa kehitystä Kiinassa.
Nykyään elektronimikroskooppien suurennus voi saavuttaa 15 miljoonaa kertaa, kun taas optisten mikroskooppien suurennus on vain 2000 kertaa. Tämä on myös ero elektronimikroskooppien ja optisten mikroskoopien välillä. Siksi voimme suoraan tarkkailla metallien atomi -olosuhteita ja puolijohteiden atomien siistiä järjestelyä elektronimikroskooppien kautta.
Elektronimikroskooppien resoluutio on edelleen paljon parempi kuin optisten mikroskooppien. Optisten mikroskooppien suuri suurennus on noin 2000 kertaa, kun taas nykyaikaisten elektronimikroskooppien suurennus on yli 3 miljoonaa kertaa. Siksi elektronimikroskooppien kautta on mahdollista tarkkailla suoraan tiettyjen raskasmetalliatomien ja kiteiden siististi järjestettyjä atomilahoja (huomaa, että vain järjestely voidaan nähdä, ja atomisrakennetta ja molekyylitasoa ei voida selvästi nähdä elektronimikroskoopeilla. Mikroskoopin alla voidaan nähdä molekyylien kidemuoto).
Tällä hetkellä mikroskoopit eivät periaatteessa pysty näkemään molekyylejä selvästi, ei siksi, että suurennus ei ole riittävä, vaan siksi, että optisten mikroskoopien resoluutiota ei voida saavuttaa. Nykyinen korkearesoluutioinen myrsky on noin 20 nm, mikä tarkoittaa, että kaksi yli 20 nanometriä erotettua pistettä voidaan nähdä selvästi, kun taas alle 20 nanometrin alapuolella esiintyvät klusterina.
Molekyylit ovat ainakin nanomittakaavassa. Jos käytämme elektronimikroskopiaa, on vaikea sanoa. Elektronimikroskopian suurennus voi jo saavuttaa 10000 kertaa, ja elektronimikroskopian resoluutio on nanomittakaavassa. Samanaikaisesti haluan kertoa teille, että ratkaisu on erittäin tärkeä. Jos resoluutiota ei saavuteta, korkea suurennus on hyödytöntä.
