Giới thiệu về quan sát cấu trúc phân tử bằng kính hiển vi quang học
Cấu trúc phân tử có thể được quan sát bằng kính hiển vi điện tử, hiện có độ phóng đại lên tới 15 triệu lần.
Vào những năm 1970, kính hiển vi điện tử truyền qua là loại kính hiển vi phổ biến với độ phân giải khoảng 0,3 nanomet, trong khi độ phân giải của con người là khoảng 0,1 mm, đây là trạng thái ban đầu của sự phát triển kính hiển vi điện tử.
Năm 1931, một nhà khoa học người Đức đã cải tiến máy hiện sóng điện áp cao-bằng cách kết hợp nguồn electron phóng điện cực âm lạnh và một thấu kính có ba electron. Sau khi sửa đổi, ông phát hiện ra rằng máy hiện sóng có thể phóng đại vật thể lên nhiều lần. Do đó, ông đã phát minh ra kính hiển vi điện tử truyền qua và việc phát minh ra máy hiện sóng điện áp cao-đã khẳng định chức năng phóng đại của kính hiển vi điện tử với thế giới.
Vào đầu thế kỷ 20, các nhà khoa học Mỹ đã có những bước đột phá mới trong nghiên cứu độ phân giải của kính hiển vi điện tử, nhanh chóng đạt đến trình độ hiện đại. Vào thời điểm này, kính hiển vi điện tử cũng có sự phát triển nhanh chóng ở Trung Quốc.
Ngày nay, độ phóng đại của kính hiển vi điện tử có thể đạt tới 15 triệu lần, trong khi độ phóng đại của kính hiển vi quang học chỉ là 2000 lần. Đây cũng là điểm khác biệt giữa kính hiển vi điện tử và kính hiển vi quang học. Vì vậy, chúng ta có thể quan sát trực tiếp trạng thái nguyên tử trong kim loại và sự sắp xếp gọn gàng của các nguyên tử trong chất bán dẫn thông qua kính hiển vi điện tử.
Độ phân giải của kính hiển vi điện tử vẫn vượt trội hơn nhiều so với kính hiển vi quang học. Độ phóng đại lớn của kính hiển vi quang học là khoảng 2000 lần, trong khi kính hiển vi điện tử hiện đại có độ phóng đại trên 3 triệu lần. Do đó, thông qua kính hiển vi điện tử, có thể quan sát trực tiếp mạng nguyên tử được sắp xếp gọn gàng của một số nguyên tử và tinh thể kim loại nặng nhất định (lưu ý rằng chỉ có thể nhìn thấy sự sắp xếp, còn cấu trúc nguyên tử và cấp độ phân tử không thể nhìn thấy rõ bằng kính hiển vi điện tử. Những gì có thể nhìn thấy dưới kính hiển vi là hình dạng tinh thể của các phân tử có cấu hình khác nhau)
Hiện nay, kính hiển vi về cơ bản không thể nhìn rõ các phân tử, không phải vì độ phóng đại không đủ mà vì không thể đạt được độ phân giải của kính hiển vi quang học. STORM có độ phân giải cao hiện tại là khoảng 20nm, có nghĩa là có thể nhìn thấy rõ hai điểm cách nhau hơn 20 nanomet, trong khi những điểm dưới 20 nanomet xuất hiện dưới dạng cụm.
