Qual é o limite teórico de ampliação para um microscópio óptico?
O limite de resolução de um microscópio óptico é de cerca de 0,2 mícrons, o que equivale a uma ampliação de 1.500 a 2.000 vezes; para obter uma ampliação maior, um microscópio eletrônico ou um microscópio de varredura de túnel deve ser usado.
A lupa pode reorientar a luz para obter o efeito de ampliação, e a combinação da lupa pode obter um microscópio óptico; o limite do microscópio óptico é limitado pelo comprimento de onda e é impossível ampliar infinitamente.
Em geral, o limite de resolução de um microscópio óptico em um comprimento de onda fixo é metade do comprimento de onda da luz, e o comprimento de onda da luz visível está entre 400 e 760 nm, então o limite de resolução de um microscópio óptico é de 200 nm (0,2 mícrons). Objetos menores que 0,2 mícrons não podem ser resolvidos por um microscópio óptico, assim como a resolução tátil de uma mão humana não pode exceder a pequena distância entre as células táteis.
A ampliação é uma afirmação subjetiva. É definido como a razão entre o tamanho do objeto visto pelo olho humano e o tamanho real quando a distância fotópica é de 25 cm. A resolução de um microscópio óptico de 0,2 mícrons é equivalente a uma ampliação de 1.500 a 2.000 vezes, o que é suficiente para entendermos a estrutura das células em geral.
Maior ampliação pode ser alcançada se usarmos ondas eletromagnéticas com comprimentos de onda mais curtos, mas isso está além da faixa de comprimento de onda da luz visível; em 1931, o físico britânico Luska inventou o microscópio eletrônico, baseado no princípio da dualidade onda-partícula, o feixe de elétrons tem um comprimento de onda de onda de Broglie mais curto, então pode atingir uma resolução menor.
A tensão de aceleração dos elétrons corresponde ao seu próprio comprimento de onda. Quando a tensão é 100 kV, o comprimento de onda do feixe de elétrons é de cerca de 0,004nm (a resolução real pode atingir apenas 0,2nm), que também é muito menor que o comprimento de onda da luz visível, então o limite de resolução do microscópio eletrônico é muito O microscópio ultra-óptico pode atingir uma ampliação de 3 milhões de vezes e pode distinguir objetos minúsculos como vírus, mitocôndrias e DNA.
