Jakie jest teoretyczne maksymalne powiększenie mikroskopu optycznego?
Granica rozdzielczości mikroskopu optycznego wynosi około 0,2 mikrometra, co odpowiada powiększeniu od 1500 do 2000 razy; w celu uzyskania większego powiększenia stosuje się mikroskop elektronowy lub tunelowy mikroskop skaningowy.
Soczewki powiększające mogą ponownie skupiać światło w celu uzyskania powiększenia, używając kombinacji soczewek powiększających w celu uzyskania mikroskopów optycznych; Limit mikroskopów optycznych jest ograniczony długością fali i nieograniczone powiększenie nie jest możliwe.
Ogólnie rzecz biorąc, granica rozdzielczości mikroskopu optycznego o stałej długości fali wynosi połowę długości fali światła, a długość fali światła widzialnego wynosi od 400~760 nm, więc granica rozdzielczości mikroskopu optycznego wynosi 200 nm (0,2 mikrona). Obiekty mniejsze niż 0,2 mikrona nie zostaną rozdzielone przez mikroskop optyczny, tak jak rozdzielczość dotykowa ludzkiej dłoni nie może przekraczać małej odległości między komórkami dotykowymi.
Chociaż powiększenie jest subiektywnym stwierdzeniem, definiowanym jako stosunek wielkości obiektu widzianego przez ludzkie oko do jego rzeczywistego rozmiaru w odległości 25 cm w polu widzenia, rozdzielczość mikroskopu optycznego wynosząca 0,2 mikrona wynosi co odpowiada powiększeniu od 1500 do 2000 razy, co wystarczy, abyśmy mogli wyraźnie zobaczyć strukturę przeciętnej komórki.
Jeśli użyjemy fal elektromagnetycznych o krótszych długościach fali, możemy osiągnąć większe powiększenie, ale wykracza to poza zakres długości fal światła widzialnego; w 1931 roku brytyjski fizyk Luska wynalazł mikroskop elektronowy, zgodnie z zasadą dualizmu falowo-cząsteczkowego wiązka elektronów ma krótszą długość fali fali De Bruyne'a, dzięki czemu może osiągnąć mniejszą rozdzielczość.
Napięcie przyspieszające elektronu i jego własna długość fali odpowiadają, gdy napięcie w 100 kilowoltach, długość fali wiązki elektronów wynosi około 0,004 nm (rzeczywista rozdzielczość może osiągnąć tylko 0,2 nm) , jest również znacznie mniejsza niż długość fali światła widzialnego, więc granica rozdzielczości mikroskopu elektronowego jest znacznie większa niż mikroskopu optycznego, duży może uzyskać powiększenie 3 miliony razy, może rozróżnić wirusa, mitochondria, DNA i inne drobne przedmioty.
