Hva er den teoretiske grensen for forstørrelse av et optisk mikroskop?
Oppløsningsgrensen for et optisk mikroskop er omtrent 0. 2 mikrometer, tilsvarer en forstørrelse på 1500-2000 ganger; For å oppnå større forstørrelse, må et elektronmikroskop eller tunnelskanningsmikroskop brukes.
Forstørrelsesglass kan fokusere lys og oppnå forstørrelseseffekter, og bruk av en kombinasjon av forstørrelsesglass kan føre til et optisk mikroskop; Grensen for optiske mikroskop er begrenset av bølgelengde og kan ikke uendelig forstørres.
Generelt er oppløsningsgrensen for et fast bølgelengde optisk mikroskop halvparten av bølgelengden til lys, med synlige lysbølgelengder mellom {{0}} nm. Derfor er oppløsningsgrensen for et optisk mikroskop 2 0 0nm (0,2 mikrometer). Objekter mindre enn 0,2 mikron kan ikke skilles ut av optiske mikroskop, akkurat som den taktile oppløsningen til en menneskelig hånd, som ikke kan overstige den lille avstanden mellom taktile celler.
Og forstørrelse er et subjektivt begrep, definert som forholdet mellom størrelsen på et objekt sett av det menneskelige øyet og dets faktiske størrelse i en klar visuell avstand på 25 cm. Oppløsningen av et optisk mikroskop er 0. 2 mikrometer, som tilsvarer en forstørrelse på 1500-2000 ganger. Dette er nok til at vi kan se strukturen til vanlige celler tydelig.
Hvis vi bruker elektromagnetiske bølger med kortere bølgelengder, kan vi oppnå større forsterkning, men dette er allerede utenfor bølgelengdeområdet for synlig lys; I 1931 oppfant den britiske fysikeren Lusca elektronmikroskopet. I henhold til prinsippet om bølgepartikkel dualitet har elektronstråler kortere bølgelengder av de Broglie -bølger, noe som gir mindre oppløsninger.
Akselerasjonsspenningen til elektroner tilsvarer deres egen bølgelengde. Når spenningen er 1 0 0 kv, er bølgelengden til elektronstrålen omtrent 0,004nm (den faktiske oppløsningen kan bare nå 0,2nm), noe som er mye mindre enn bølgelengden til synlig lys. Derfor overstiger oppløsningsgrensen for elektronmikroskop langt den for optiske mikroskop, og kan oppnå en forstørrelse på opptil 3 millioner ganger, som kan skille små gjenstander som virus, mitokondrier, DNA, etc.
