Vad är den teoretiska gränsen för förstoring av ett optiskt mikroskop?
Upplösningsgränsen för ett optiskt mikroskop är ungefär 0. 2 mikrometrar, motsvarande en förstoring av 1500-2000 gånger; För att uppnå större förstoring måste ett elektronmikroskop eller tunnelskanningsmikroskop användas.
Förstoring av glas kan återfokusera ljus och uppnå förstoringseffekter, och att använda en kombination av förstoringsglas kan resultera i ett optiskt mikroskop; Gränsen för optiska mikroskop begränsas av våglängden och kan inte förstoras oändligt.
Generellt sett är upplösningsgränsen för ett fast våglängdsoptiskt mikroskop hälften av ljusets våglängd, med synliga ljusvåglängder mellan {{0}} nm. Därför är upplösningsgränsen för ett optiskt mikroskop 2 0 0nm (0,2 mikrometer). Objekt mindre än 0,2 mikron kan inte särskiljas med optiska mikroskop, precis som den taktila upplösningen hos en mänsklig hand, som inte kan överskrida det lilla avståndet mellan taktila celler.
Och förstoring är en subjektiv term, definierad som förhållandet mellan storleken på ett objekt som det mänskliga ögat har sett till dess faktiska storlek på ett tydligt visuellt avstånd på 25 cm. Upplösningen av ett optiskt mikroskop är 0. 2 mikrometrar, vilket motsvarar en förstoring av 1500-2000 gånger. Detta räcker för oss att se strukturen för vanliga celler tydligt.
Om vi använder elektromagnetiska vågor med kortare våglängder kan vi uppnå större amplifiering, men detta är redan utanför våglängdsområdet för synligt ljus; 1931 uppfann den brittiska fysikern LUSCA elektronmikroskopet. Enligt principen om vågpartikeldualitet har elektronstrålar kortare våglängder av de broglie -vågor, vilket möjliggör mindre upplösningar.
Accelerationsspänningen för elektroner motsvarar sin egen våglängd. När spänningen är 1 0 0 kV är våglängden för elektronstrålen cirka 0,004 nm (den faktiska upplösningen kan endast nå 0,2 nm), vilket är mycket mindre än våglängden för synligt ljus. Därför överstiger upplösningsgränsen för elektronmikroskop långt den för optiska mikroskop och kan uppnå en förstoring på upp till 3 miljoner gånger, vilket kan skilja små föremål som virus, mitokondrier, DNA, etc.
