Въведение в наблюдението на молекулярни структури с оптични микроскопи
Молекулярната структура може да се наблюдава с помощта на електронен микроскоп, който сега има увеличение до 15 милиона пъти.
През 70-те години трансмисионната електронна микроскопия беше популярен тип микроскоп с разделителна способност от около 0,3 нанометра, докато човешката разделителна способност беше около 0,1 милиметра, което беше първоначалното състояние на развитието на електронната микроскопия.
През 1931 г. немски учен модифицира осцилоскоп с високо{1}}напрежение, като комбинира електронен източник със студен катод и леща с три електрона. След модификация той установи, че осцилоскопът може да увеличи обектите няколко пъти. Така той изобретява трансмисионния електронен микроскоп, а изобретяването на високо-осцилоскопа за напрежение потвърди пред света увеличителната функция на електронния микроскоп.
В началото на 20-ти век американски учени правят нови пробиви в изследването на разделителната способност на електронните микроскопи, които бързо достигат съвременни нива. По това време електронните микроскопи също претърпяха бързо развитие в Китай.
В наши дни увеличението на електронните микроскопи може да достигне 15 милиона пъти, докато увеличението на оптичните микроскопи е само 2000 пъти. Това е и разликата между електронните микроскопи и оптичните микроскопи. Следователно можем директно да наблюдаваме атомните условия в металите и спретната подредба на атомите в полупроводниците чрез електронни микроскопи.
Разделителната способност на електронните микроскопи все още е много по-добра от тази на оптичните микроскопи. Голямото увеличение на оптичните микроскопи е около 2000 пъти, докато съвременните електронни микроскопи имат увеличение над 3 милиона пъти. Следователно чрез електронни микроскопи е възможно директно да се наблюдава спретнато подредената атомна решетка на определени атоми и кристали на тежки метали (имайте предвид, че може да се види само подредбата, а атомната структура и молекулното ниво не могат да се видят ясно с електронни микроскопи. Това, което може да се види под микроскопа, е кристалната форма на молекули с различни конфигурации)
Понастоящем микроскопите не могат да видят ясно молекулите не защото увеличението е недостатъчно, а защото не може да се постигне разделителната способност на оптичните микроскопи. Текущата STORM с висока разделителна способност е около 20 nm, което означава, че две точки, разделени на повече от 20 нанометра, могат да се видят ясно, докато тези под 20 нанометра изглеждат като клъстер.
