Introduktion till observation av molekylära strukturer med optiska mikroskop
Molekylstrukturen kan observeras med hjälp av ett elektronmikroskop, som nu har en förstoring på upp till 15 miljoner gånger.
På 1970-talet var transmissionselektronmikroskopi en populär typ av mikroskop med en upplösning på cirka 0,3 nanometer, medan människans upplösning var cirka 0,1 millimeter, vilket var det initiala tillståndet för elektronmikroskopiutveckling.
1931 modifierade en tysk forskare ett högspänningsoscilloskop genom att kombinera en kallkatodurladdningselektronkälla och en lins med tre elektroner. Efter modifiering fann han att oscilloskopet kunde förstora föremål flera gånger. Således uppfann han transmissionselektronmikroskopet, och uppfinningen av högspänningsoscilloskopet bekräftade elektronmikroskopets förstoringsfunktion för världen.
I början av 1900-talet gjorde amerikanska forskare nya genombrott i studiet av elektronmikroskops upplösning, som snabbt nådde moderna nivåer. Vid den här tiden upplevde elektronmikroskop också en snabb utveckling i Kina.
Nuförtiden kan förstoringen av elektronmikroskop nå 15 miljoner gånger, medan förstoringen av optiska mikroskop bara är 2000 gånger. Detta är också skillnaden mellan elektronmikroskop och optiska mikroskop. Därför kan vi direkt observera atomförhållandena i metaller och det snygga arrangemanget av atomer i halvledare genom elektronmikroskop.
Upplösningen hos elektronmikroskop är fortfarande mycket överlägsen den hos optiska mikroskop. Den stora förstoringen av optiska mikroskop är cirka 2000 gånger, medan moderna elektronmikroskop har en förstoring på över 3 miljoner gånger. Därför är det, genom elektronmikroskop, möjligt att direkt observera det prydligt arrangerade atomgittret av vissa tungmetallatomer och kristaller (observera att endast arrangemanget kan ses, och atomstrukturen och molekylnivån kan inte tydligt ses av elektronmikroskop. Det som kan ses under mikroskopet är kristallformen på molekyler med olika konfigurationer)
För närvarande kan mikroskop i princip inte se molekyler tydligt, inte för att förstoringen är otillräcklig, utan för att upplösningen hos optiska mikroskop inte kan uppnås. Den nuvarande högupplösta STORM är runt 20nm, vilket innebär att två punkter separerade med mer än 20 nanometer kan ses tydligt, medan de under 20 nanometer visas som ett kluster.
