Какво е теоретичното ограничаващо увеличение на оптичен микроскоп?
Границата на разделителна способност на оптичен микроскоп е около 0,2 микрометра, което съответства на увеличение от 1500 до 2000 пъти; за постигане на по-голямо увеличение се използва електронен микроскоп или тунелен сканиращ микроскоп.
Увеличителните лещи могат да префокусират светлината, за да постигнат увеличение, като използват комбинация от увеличителни лещи за получаване на оптични микроскопи; ограничението на оптичните микроскопи е ограничено от дължината на вълната и не е възможно неограничено увеличение.
Най-общо казано, границата на разделителната способност на оптичния микроскоп с фиксирана дължина на вълната е половината от дължината на вълната на светлината, а дължината на вълната на видимата светлина е между 400~760nm, така че границата на разделителната способност на оптичния микроскоп е 200 nm (0,2 микрона). Обекти, по-малки от 0,2 микрона, няма да бъдат разрешени от оптичен микроскоп, точно както тактилната разделителна способност на човешка ръка не може да надвишава малкото разстояние между тактилните клетки.
Докато увеличението е субективно твърдение, дефинирано като съотношението на размера на даден обект, видян от човешкото око, към действителния му размер на разстояние от 25 см в полезрението, разделителната способност 0.2 микрона на оптичен микроскоп е еквивалентно на увеличение от 1500 до 2000 пъти, което е достатъчно, за да ни позволи да видим ясно структурата на средната клетка.
Ако използваме електромагнитни вълни с по-къси дължини на вълните, можем да постигнем по-голямо увеличение, но това е извън обхвата на дължината на вълната на видимата светлина; през 1931 г. британският физик Луска изобретява електронния микроскоп, според принципа на двойствеността на вълната и частицата, електронният лъч има по-къса дължина на вълната от вълната на Де Брюйн, така че може да постигне по-малка разделителна способност.
Ускоряващото напрежение на електрона и неговата собствена дължина на вълната съответства на, когато напрежението е 100 киловолта, дължината на вълната на електронния лъч е около 0,004 nm (действителната разделителна способност може да достигне само 0,2 nm) , също е много по-малка от дължината на вълната на видимата светлина, така че границата на разделителната способност на електронния микроскоп е много по-голяма от тази на оптичния микроскоп, големият може да реализира степента на увеличение от 3 милиона пъти, може да различи вируса, митохондриите, ДНК и други малки обекти.
