Можно ли использовать оптический микроскоп для наблюдения молекулярных структур?
Молекулярную структуру можно наблюдать с помощью электронного микроскопа, который сейчас имеет увеличение в 15 миллионов раз.
В 1970-х годах просвечивающий электронный микроскоп был одним из самых популярных микроскопов в настоящее время. Его разрешение составляло около 0,3 нанометра, а человеческая разрешающая способность составляла около 0,1 миллиметра. Таков был начальный этап развития электронных микроскопов.
В 1931 году немецкий учёный модифицировал высоковольтный осциллограф, применив разрядный источник электронов с холодным катодом и трёхэлектронную линзу. После модификации он обнаружил, что осциллограф может увеличивать объекты в несколько раз. Таким образом, он изобрел просвечивающий электронный микроскоп, а изобретение высоковольтного осциллографа также подтвердило миру функцию увеличения электронного микроскопа.
В начале 20 века американские учёные совершили новый прорыв в исследованиях разрешающей способности электронных микроскопов и вскоре достигли современного уровня. В это время в Китае также быстро развивались электронные микроскопы.
Сейчас увеличение электронных микроскопов может достигать 15 миллионов раз, тогда как увеличение оптических микроскопов составляет всего 2000 раз. В этом также разница между электронными микроскопами и оптическими микроскопами: мы можем напрямую наблюдать атомы в металлах через электронные микроскопы. условия и упорядоченное расположение атомов в полупроводниках.
Разрешающая способность электронных микроскопов по-прежнему значительно превосходит оптические микроскопы. Максимальное увеличение оптического микроскопа составляет около 2,000 раз, тогда как максимальное увеличение современного электронного микроскопа составляет более 3 миллионов раз. Следовательно, атомы некоторых тяжелых металлов и аккуратно расположенную атомную решетку в кристалле можно наблюдать непосредственно в электронный микроскоп (обратите внимание, что только вы не можете ясно увидеть атомную структуру, когда видите расположение, и вы не можете увидеть это с помощью электронного микроскопа молекулярного уровня. То, что вы можете увидеть под микроскопом, — это кристаллическая форма молекул различной конфигурации.)
Современные микроскопы в принципе неспособны увидеть молекулы не потому, что увеличения недостаточно, а потому, что недостижимо разрешение оптических микроскопов. Текущий STORM с высоким разрешением составляет около 20 нм, что означает, что две точки, разделенные расстоянием более 20 нм, могут быть четко видны, а изображение ниже 20 нм представляет собой комок.
Молекулы в основном находятся, по крайней мере, на нанометровом уровне. Если вы используете электронный микроскоп, это трудно сказать. Увеличение электронного микроскопа уже может достигать 10,000 раз, а разрешение электронного микроскопа находится на нанометровом уровне. В то же время хочу вам сказать, что эта резолюция очень важна. , если разрешение не может быть достигнуто, большое увеличение бесполезно.
