Care este limita teoretică de mărire pentru un microscop optic?
Limita de rezoluție a unui microscop optic este de aproximativ 0,2 microni, ceea ce este echivalent cu o mărire de 1500 până la 2000 de ori; pentru a obține o mărire mai mare, trebuie folosit un microscop electronic sau un microscop cu scanare tunel.
Lupa poate reorienta lumina pentru a obține efectul de mărire, iar combinația lupei poate obține un microscop optic; limita microscopului optic este limitată de lungimea de undă și este imposibil de mărit la infinit.
În general, limita de rezoluție a unui microscop optic la o lungime de undă fixă este jumătate din lungimea de undă a luminii, iar lungimea de undă a luminii vizibile este între 400 și 760 nm, deci limita de rezoluție a un microscop optic are 200 nm (0,2 microni). Obiectele mai mici de 0,2 microni nu pot fi rezolvate cu un microscop optic, la fel cum rezoluția tactilă a unei mâini umane nu poate depăși distanța mică dintre celulele tactile.
Mărirea este o afirmație subiectivă. Este definită ca raportul dintre dimensiunea obiectului văzut de ochiul uman și dimensiunea reală atunci când distanța fotopică este de 25 cm. Rezoluția unui microscop optic de 0.2 microni este echivalentă cu o mărire de 1500~2000 de ori, ceea ce este suficient pentru a vedea Înțelegerea structurii celulelor generale.
O mărire mai mare poate fi atinsă dacă folosim unde electromagnetice cu lungimi de undă mai scurte, dar aceasta este dincolo de intervalul de lungimi de undă a luminii vizibile; în 1931, fizicianul britanic Luska a inventat microscopul electronic, bazat pe principiul dualității undă-particulă, fasciculul de electroni are o lungime de undă de Broglie mai scurtă, astfel încât poate obține o rezoluție mai mică.
Tensiunea de accelerare a electronilor corespunde propriei lungimi de undă. Când tensiunea este de 100 kV, lungimea de undă a fasciculului de electroni este de aproximativ 0,004 nm (rezoluția reală poate atinge doar 0,2 nm), care este, de asemenea, mult mai mică decât lungimea de undă a luminii vizibile, astfel încât limita de rezoluție a microscopului electronic este departe. Microscopul ultra-optic poate atinge o mărire de 3 milioane de ori și poate distinge obiecte minuscule, cum ar fi viruși, mitocondrii și ADN.
