Kunnen optische microscopen moleculaire structuren waarnemen?
De moleculaire structuur kan worden waargenomen met behulp van een elektronenmicroscoop, die nu een vergroting van maximaal 15 miljoen keer heeft.
In de 197 {0 s was transmissie -elektronenmicroscopie een populair type microscoop met een resolutie van ongeveer 0. 3 nanometer, terwijl de menselijke resolutie ongeveer 0,1 millimeter was, wat de eerste toestand van de ontwikkeling van elektronenmicroscopie was.
In 1931 heeft een Duitse wetenschapper een hoogspannings oscilloscoop aangepast door een koude kathode-ontladingselektronenbron en een lens te combineren met drie elektronen. Na aanpassing ontdekte hij dat de oscilloscoop objecten meerdere keren kon vergroten. Aldus vond hij de transmissie-elektronenmicroscoop uit en de uitvinding van de hoogspanningsoscilloscoop bevestigde de vergrootfunctie van de elektronenmicroscoop naar de wereld.
In het begin van de 20e eeuw maakten Amerikaanse wetenschappers nieuwe doorbraken in de studie van de resolutie van elektronenmicroscopen, die snel moderne niveaus bereikten. Op dit moment ondervonden elektronenmicroscopen ook een snelle ontwikkeling in China.
Tegenwoordig kan de vergroting van elektronenmicroscopen 15 miljoen keer bereiken, terwijl de vergroting van optische microscopen slechts 2000 keer is. Dit is ook het verschil tussen elektronenmicroscopen en optische microscopen. Daarom kunnen we direct de atomaire omstandigheden in metalen en de nette opstelling van atomen in halfgeleiders door elektronenmicroscopen waarnemen.
De resolutie van elektronenmicroscopen is nog steeds veel superieur aan die van optische microscopen. De grote vergroting van optische microscopen is ongeveer 2000 keer, terwijl moderne elektronenmicroscopen een vergroting hebben van meer dan 3 miljoen keer. Daarom is het via elektronenmicroscopen mogelijk om direct het netjes gerangschikte atoomrooster van bepaalde atomen en kristallen met zware metaal te observeren (merk op dat alleen de opstelling kan worden gezien, en de atoomstructuur en moleculair niveau kunnen niet duidelijk worden gezien door elektronenmicroscopen. Wat te zien is onder de microscoop is de kristale vorm van moleculen met verschillende configuraties)
Op dit moment zijn microscopen in principe niet in staat om moleculen duidelijk te zien, niet omdat de vergroting onvoldoende is, maar omdat de resolutie van optische microscopen niet kan worden bereikt. De huidige storm met hoge resolutie is ongeveer 20 nm, wat betekent dat twee punten gescheiden door meer dan 20 nanometers duidelijk kunnen worden gezien, terwijl die onder de 20 nanometers als een cluster verschijnen.
Moleculen zijn tenminste op nanoschaal. Als we elektronenmicroscopie gebruiken, is het moeilijk te zeggen. De vergroting van elektronenmicroscopie kan al 10000 keer bereiken en de resolutie van elektronenmicroscopie bevindt zich op nanoschaal. Tegelijkertijd wil ik je vertellen dat de resolutie erg belangrijk is. Als de resolutie niet kan worden bereikt, is een hoge vergroting nutteloos.
