Qual è il limite teorico di ingrandimento per un microscopio ottico?
Il limite di risoluzione di un microscopio ottico è di circa 0.2 micron, che equivale a un ingrandimento da 1500 a 2000 volte; per ottenere un ingrandimento maggiore è necessario utilizzare un microscopio elettronico o un microscopio a scansione a tunnel.
La lente d'ingrandimento può rimettere a fuoco la luce per ottenere l'effetto di ingrandimento e la combinazione della lente d'ingrandimento può ottenere un microscopio ottico; il limite del microscopio ottico è limitato dalla lunghezza d'onda ed è impossibile ingrandire all'infinito.
In generale, il limite di risoluzione di un microscopio ottico a una lunghezza d'onda fissa è la metà della lunghezza d'onda della luce e la lunghezza d'onda della luce visibile è compresa tra 400 e 760 nm, quindi il limite di risoluzione di un microscopio ottico è di 200 nm (0,2 micron). Gli oggetti più piccoli di 0,2 micron non possono essere risolti da un microscopio ottico, proprio come la risoluzione tattile di una mano umana non può superare la piccola distanza tra le cellule tattili.
L'ingrandimento è un'affermazione soggettiva. È definito come il rapporto tra la dimensione dell'oggetto visto dall'occhio umano e la dimensione reale quando la distanza fotopica è di 25 cm. La risoluzione di un microscopio ottico di 0.2 micron equivale a un ingrandimento di 1500~2000 volte, che è sufficiente per farci vedere Comprendere la struttura delle cellule generali.
Si può ottenere un ingrandimento maggiore se usiamo onde elettromagnetiche con lunghezze d'onda più corte, ma questo va oltre la gamma di lunghezze d'onda della luce visibile; nel 1931, il fisico britannico Luska inventò il microscopio elettronico, basato sul principio della dualità onda-particella , il fascio di elettroni ha una lunghezza d'onda d'onda de Broglie più corta, quindi può ottenere una risoluzione minore.
La tensione di accelerazione degli elettroni corrisponde alla propria lunghezza d'onda. Quando la tensione è 100 kV, la lunghezza d'onda del fascio di elettroni è di circa 0,004 nm (la risoluzione effettiva può raggiungere solo 0,2 nm), che è anche molto più piccola della lunghezza d'onda della luce visibile, quindi il limite di risoluzione del microscopio elettronico è lontano Il microscopio ultra-ottico può raggiungere un ingrandimento di 3 milioni di volte e può distinguere oggetti minuscoli come virus, mitocondri e DNA.
