Qual é a ampliação limite teórica de um microscópio óptico?
O limite de resolução de um microscópio óptico é de cerca de 0,2 micrômetros, o que corresponde a uma ampliação de 1.500 a 2.000 vezes; para obter maior ampliação, é usado um microscópio eletrônico ou microscópio de varredura de tunelamento.
As lentes de aumento podem refocar a luz para obter ampliação, usando uma combinação de lentes de aumento para obter microscópios ópticos; o limite dos microscópios ópticos é limitado pelo comprimento de onda e a ampliação ilimitada não é possível.
De modo geral, o limite de resolução do microscópio óptico com comprimento de onda fixo é metade do comprimento de onda da luz, e o comprimento de onda da luz visível está entre 400~760nm, então o limite de resolução do microscópio óptico é 200 nm (0,2 mícron). Objetos menores que 0,2 mícron não serão resolvidos por um microscópio óptico, assim como a resolução tátil de uma mão humana não pode exceder a pequena distância entre as células táteis.
Embora a ampliação seja uma afirmação subjetiva, definida como a razão entre o tamanho de um objeto visto pelo olho humano e seu tamanho real a uma distância de 25 cm à vista de todos, a resolução de 0,2 mícrons de um microscópio óptico é equivalente a uma ampliação de 1.500 a 2.000 vezes, o que é suficiente para nos permitir ver claramente a estrutura da célula média.
Se usarmos ondas eletromagnéticas com comprimentos de onda mais curtos, poderemos obter uma ampliação maior, mas isso está além da faixa de comprimento de onda da luz visível; em 1931, o físico britânico Luska inventou o microscópio eletrônico, de acordo com o princípio da dualidade onda-partícula, o feixe de elétrons tem comprimento de onda mais curto da onda de De Bruyne, podendo atingir uma resolução menor.
A tensão de aceleração do elétron e seu próprio comprimento de onda correspondem a, quando a tensão em 100 quilovolts, o comprimento de onda do feixe de elétrons é de cerca de 0,004 nm (a resolução real só pode atingir 0,2 nm) , também é muito menor que o comprimento de onda da luz visível, então o limite de resolução do microscópio eletrônico é muito maior que o do microscópio óptico, o grande pode perceber a taxa de ampliação de 3 milhões de vezes, pode distinguir o vírus, as mitocôndrias, o DNA e outros objetos minúsculos.
