Độ phóng đại giới hạn lý thuyết của kính hiển vi quang học là gì?
Giới hạn phân giải của kính hiển vi quang học là khoảng 0,2 micromet, tương ứng với độ phóng đại từ 1500 đến 2000 lần; để đạt được độ phóng đại lớn hơn, người ta sử dụng kính hiển vi điện tử hoặc kính hiển vi quét đường hầm.
Thấu kính phóng đại có thể tập trung lại ánh sáng để đạt được độ phóng đại, sử dụng kết hợp các thấu kính phóng đại để thu được kính hiển vi quang học; giới hạn của kính hiển vi quang học bị giới hạn bởi bước sóng và không thể phóng đại không giới hạn.
Nói chung, giới hạn độ phân giải của kính hiển vi quang học có bước sóng cố định bằng một nửa bước sóng ánh sáng và bước sóng của ánh sáng khả kiến nằm trong khoảng 400~760nm, do đó giới hạn độ phân giải của kính hiển vi quang học là 200nm (0,2 micron). Những vật thể nhỏ hơn 0,2 micron sẽ không được phân giải bằng kính hiển vi quang học, cũng như độ phân giải xúc giác của bàn tay con người không thể vượt quá khoảng cách nhỏ giữa các tế bào xúc giác.
Mặc dù độ phóng đại là một tuyên bố chủ quan, được định nghĩa là tỷ lệ giữa kích thước của một vật thể mà mắt người nhìn thấy với kích thước thực tế của nó ở khoảng cách 25 cm trong tầm nhìn rõ ràng, độ phân giải 0.2 micron của kính hiển vi quang học là tương đương với độ phóng đại từ 1500 đến 2000 lần, đủ để cho phép chúng ta nhìn rõ cấu trúc của tế bào trung bình.
Nếu sử dụng sóng điện từ có bước sóng ngắn hơn, chúng ta có thể đạt được độ phóng đại lớn hơn, nhưng điều này nằm ngoài phạm vi bước sóng của ánh sáng khả kiến; Năm 1931, nhà vật lý người Anh Luska đã phát minh ra kính hiển vi điện tử, theo nguyên lý lưỡng tính sóng-hạt, chùm tia điện tử có bước sóng ngắn hơn sóng De Bruyne nên có thể đạt được độ phân giải nhỏ hơn.
Điện áp gia tốc của electron và bước sóng của chính nó tương ứng, khi điện áp tính bằng 1{1}}0 kilovolt thì bước sóng của chùm tia điện tử là khoảng 0,004nm (độ phân giải thực tế chỉ có thể đạt tới 0,2nm) , cũng nhỏ hơn nhiều so với bước sóng của ánh sáng khả kiến nên giới hạn độ phân giải của kính hiển vi điện tử lớn hơn nhiều so với kính hiển vi quang học, kính hiển vi lớn có thể nhận ra độ phóng đại 3 triệu lần, có thể phân biệt được virus, ty thể, vi rút DNA và các vật thể nhỏ khác.
