Mekkora az optikai mikroszkóp elméleti határnagyítása?
Az optikai mikroszkóp felbontási határa körülbelül 0,2 mikrométer, ami 1500-2000-szeres nagyításnak felel meg; a nagyobb nagyítás eléréséhez elektronmikroszkópot vagy alagút pásztázó mikroszkópot használnak.
A nagyítólencsék újrafókuszálhatják a fényt a nagyítás eléréséhez, a nagyító lencsék kombinációjával optikai mikroszkópok előállításához; az optikai mikroszkópok határát a hullámhossz korlátozza, a korlátlan nagyítás nem lehetséges.
Általánosságban elmondható, hogy a rögzített hullámhosszú optikai mikroszkóp felbontási határa a fény hullámhosszának fele, a látható fény hullámhossza pedig 400~760 nm között van, tehát az optikai mikroszkóp felbontási határa 200 nm (0,2 mikron). A 0,2 mikronnál kisebb tárgyakat optikai mikroszkóp nem tudja felbontani, ahogy az emberi kéz tapintási felbontása sem haladhatja meg a tapintható sejtek közötti kis távolságot.
Míg a nagyítás egy szubjektív állítás, amelyet az emberi szem által látható tárgy méretének és a 25 cm-es távolságban látható tényleges méretének arányában határoznak meg, az optikai mikroszkóp 0,2 mikronos felbontása 1500-2000-szeres nagyításnak felel meg, ami elég ahhoz, hogy tisztán lássuk az átlagos cella szerkezetét.
Ha rövidebb hullámhosszú elektromágneses hullámokat használunk, akkor nagyobb nagyítást érhetünk el, de ez meghaladja a látható fény hullámhossz-tartományát; 1931-ben Luska brit fizikus feltalálta az elektronmikroszkópot, a hullám-részecske kettősség elve szerint az elektronsugár a De Bruyne-hullám hullámhosszánál rövidebb, így kisebb felbontást is képes elérni.
Az elektron gyorsító feszültsége és saját hullámhossza megfelel annak, amikor a feszültség 100 kilovoltban, az elektronsugár hullámhossza kb. 0,004 nm (a tényleges felbontás csak 0,2 nm lehet) , a látható fény hullámhosszánál is jóval kisebb, így az elektronmikroszkóp felbontási határa jóval több, mint az optikai mikroszkópé, a nagy képes megvalósítani a 3 milliószoros nagyítási rátát, meg tudja különböztetni a vírust, a mitokondriumokat, a DNS és más apró tárgyak.
