Koje je teorijsko ograničenje uvećanja optičkog mikroskopa?
Granica razlučivanja optičkog mikroskopa je oko 0.2 mikrometra, što odgovara uvećanju od 1500 do 2000 puta; za postizanje većeg povećanja koristi se elektronski mikroskop ili tunelski skenirajući mikroskop.
Povećavajuća sočiva mogu ponovo fokusirati svjetlost da bi se postiglo povećanje, koristeći kombinaciju povećala za dobivanje optičkih mikroskopa; granica optičkih mikroskopa je ograničena talasnom dužinom, a neograničeno povećanje nije moguće.
Uopšteno govoreći, granica rezolucije optičkog mikroskopa sa fiksnom talasnom dužinom je polovina talasne dužine svetlosti, a talasna dužina vidljive svetlosti 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 ćelija.
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 dijelu, rezolucija optičkog mikroskopa od 0.2 mikrona je ekvivalentno uvećanju od 1500 do 2000 puta, što je dovoljno da nam omogući da jasno vidimo strukturu prosječne ćelije.
Ako koristimo elektromagnetne talase kraćih talasnih dužina, možemo postići veće uvećanje, ali to je izvan opsega talasnih dužina vidljive svetlosti; 1931. godine britanski fizičar Luska izumeo je elektronski mikroskop, po principu dualnosti talas-čestica, elektronski snop ima kraću talasnu dužinu De Bruyneovog talasa, pa može postići i manju rezoluciju.
Ubrzavajući napon elektrona i njegova vlastita talasna dužina odgovara, kada je napon od 100 kilovolta, talasna dužina snopa elektrona je oko 0,004nm (stvarna rezolucija može doseći samo 0,2nm) , je također mnogo manji od valne dužine vidljive svjetlosti, tako da je granica rezolucije elektronskog mikroskopa daleko veća od optičkog mikroskopa, veliki može ostvariti stopu povećanja od 3 miliona puta, može razlikovati virus, mitohondrije, DNK i drugi sićušni objekti.
