Koje je teoretsko ograničenje povećanja optičkog mikroskopa?
Granica razlučivosti optičkog mikroskopa je oko 0,2 mikrometra, što odgovara povećanju od 1500 do 2000 puta; za postizanje većeg povećanja koristi se elektronski mikroskop ili tunelski skenirajući mikroskop.
Povećavajuće leće mogu ponovno fokusirati svjetlost kako bi se postiglo povećanje, koristeći kombinaciju povećala za dobivanje optičkih mikroskopa; granica optičkih mikroskopa ograničena je valnom duljinom, a neograničeno povećanje nije moguće.
Općenito govoreći, granica rezolucije optičkog mikroskopa s fiksnom valnom duljinom je polovica valne duljine svjetlosti, a valna duljina vidljive svjetlosti je između 400~760nm, tako da je granica rezolucije optičkog mikroskopa 200 nm (0,2 mikrona). Objekti manji od 0,2 mikrona neće biti razlučeni optičkim mikroskopom, kao što ni taktilna rezolucija ljudske ruke ne može premašiti malu udaljenost između taktilnih stanica.
Dok je povećanje subjektivna izjava, definirana kao omjer veličine objekta koji vidi ljudsko oko i njegove stvarne veličine na udaljenosti od 25 cm u vidljivom položaju, 0.2 mikronska rezolucija optičkog mikroskopa je ekvivalentno povećanju od 1500 do 2000 puta, što je dovoljno da jasno vidimo strukturu prosječne stanice.
Ako koristimo elektromagnetske valove s kraćim valnim duljinama, možemo postići veće povećanje, ali to je izvan raspona valnih duljina vidljive svjetlosti; 1931. godine britanski fizičar Luska izumio je elektronski mikroskop, prema principu dualnosti val-čestica, snop elektrona ima kraću valnu duljinu od De Bruyneovog vala, pa može postići manju rezoluciju.
Ubrzavajući napon elektrona i njegove vlastite valne duljine odgovara, kada je napon u 100 kilovolta, valna duljina elektronske zrake oko 0,004 nm (stvarna rezolucija može doseći samo 0,2 nm) , također je mnogo manji od valne duljine vidljive svjetlosti, tako da je granica rezolucije elektronskog mikroskopa daleko veća od optičkog mikroskopa, veliki može ostvariti stopu povećanja od 3 milijuna puta, može razlikovati virus, mitohondrije, DNK i drugi sitni predmeti.
