Optik mikroskop için büyütmenin teorik sınırı nedir?
Bir optik mikroskobun çözünürlük sınırı yaklaşık 0,2 mikrondur, bu da 1500 ila 2000 kat büyütmeye eşdeğerdir; daha büyük bir büyütme elde etmek için bir elektron mikroskobu veya bir tünel tarama mikroskobu kullanılmalıdır.
Büyüteç, büyütme etkisini elde etmek için ışığı yeniden odaklayabilir ve büyüteç kombinasyonu bir optik mikroskop elde edebilir; optik mikroskobun sınırı dalga boyuyla sınırlıdır ve sonsuza kadar büyütmek imkansızdır.
Genel olarak, sabit bir dalga boyunda bir optik mikroskobun çözünürlük sınırı ışığın dalga boyunun yarısı kadardır ve görünür ışığın dalga boyu 400 ile 760 nm arasındadır, dolayısıyla çözünürlük sınırı bir optik mikroskop 200 nm'dir (0,2 mikron). 0,2 mikrondan küçük nesneler, tıpkı bir insan elinin dokunsal çözünürlüğünün dokunsal hücreler arasındaki küçük mesafeyi aşamadığı gibi, bir optik mikroskop tarafından çözülemez.
Büyütme öznel bir ifadedir. Fotopik mesafe 25cm iken insan gözünün gördüğü cismin boyutunun gerçek boyutuna oranı olarak tanımlanır. 0.2 mikronluk bir optik mikroskobun çözünürlüğü, 1500~2000 katlık bir büyütmeye eşdeğerdir; bu, genel hücrelerin yapısını anlamamız için yeterlidir.
Daha kısa dalga boylarına sahip elektromanyetik dalgalar kullanırsak daha fazla büyütme elde edilebilir, ancak bu, görünür ışığın dalga boyu aralığının ötesindedir; 1931'de İngiliz fizikçi Luska, dalga-parçacık ikiliği ilkesine dayanan elektron mikroskobunu icat etti, elektron demeti daha kısa bir de Broglie dalga boyuna sahiptir, bu nedenle daha küçük bir çözünürlük elde edebilir.
Elektronların hızlanan voltajı kendi dalga boyuna karşılık gelir. Voltaj 100 kV olduğunda, elektron ışınının dalga boyu yaklaşık 0,004 nm'dir (gerçek çözünürlük yalnızca 0,2 nm'ye ulaşabilir), bu da görünür ışığın dalga boyundan çok daha küçüktür, yani elektron mikroskobunun çözünürlük sınırı çok uzaktır Ultra optik mikroskop 3 milyon kat büyütme elde edebilir ve virüs, mitokondri ve DNA gibi çok küçük nesneleri ayırt edebilir.
