ما هو الحد النظري لتكبير المجهر الضوئي؟
تبلغ حد دقة المجهر الضوئي حوالي 0. 2 ميكرون ، وهو ما يعادل تكبير 1500 إلى 2000 مرة ؛ لتحقيق تكبير أكبر ، يجب استخدام مجهر إلكتروني أو مجهر مسح نفقي.
يمكن للعدسة المكبرة إعادة تركيز الضوء لتحقيق تأثير التكبير ، ويمكن لمزيج العدسة المكبرة الحصول على مجهر بصري ؛ إن حدود المجهر الضوئي محدودة بطول الموجة ، ومن المستحيل التكبير بلا حدود.
بشكل عام ، حد دقة المجهر الضوئي بطول موجة ثابت هو نصف الطول الموجي للضوء ، والطول الموجي للضوء المرئي يتراوح بين 4 0 0 و 760 نانومتر ، لذا فإن حد الدقة البالغ مجهر ضوئي 200 نانومتر (0.2 ميكرون). لا يمكن حل الأجسام التي يقل حجمها عن 0.2 ميكرون بواسطة مجهر ضوئي ، تمامًا كما لا يمكن أن تتجاوز الدقة اللمسية ليد الإنسان المسافة الصغيرة بين الخلايا اللمسية.
التكبير هو بيان شخصي. يتم تعريفه على أنه نسبة حجم الكائن الذي تراه العين البشرية إلى الحجم الفعلي عندما تكون المسافة الضوئية 25 سم. دقة المجهر الضوئي 0. 2 ميكرون يكافئ تكبير 1500 ~ 2000 مرة ، وهو ما يكفي بالنسبة لنا لمعرفة فهم بنية الخلايا العامة.
يمكن تحقيق تكبير أكبر إذا استخدمنا الموجات الكهرومغناطيسية ذات الأطوال الموجية الأقصر ، ولكن هذا يتجاوز نطاق الطول الموجي للضوء المرئي ؛ في عام 1931 ، اخترع الفيزيائي البريطاني لوسكا المجهر الإلكتروني ، استنادًا إلى مبدأ ازدواجية الموجة والجسيم ، شعاع الإلكترون له طول موجي أقصر من موجة دي برولي ، لذلك يمكنه تحقيق دقة أصغر.
يتوافق الجهد المتسارع للإلكترونات مع الطول الموجي الخاص به. عندما يكون الجهد 1 0 0 كيلو فولت ، يكون الطول الموجي لحزمة الإلكترون حوالي 0.004 نانومتر (الدقة الفعلية يمكن أن تصل فقط إلى 0.2 نانومتر) ، وهو أيضًا أصغر بكثير من الطول الموجي للضوء المرئي ، لذا فإن حد دقة المجهر الإلكتروني بعيد. يمكن للميكروسكوب الفائق البصري أن يحقق تكبيرًا يبلغ 3 ملايين مرة ويمكنه تمييز الأجسام الدقيقة مثل الفيروسات والميتوكوندريا والحمض النووي.
