- 18 Июл 2025
- 523
- 284
- 436
Инициатор темы
Увы, не все мы можем увидеть... Например, рассмотреть молекул ДНК не получится, хотя многим хотелось бы. Но есть хитрый способ увидеть невидимое.
В микроскопии существует фундаментальное ограничение на размер объектов, которые можно разглядеть в оптический микроскоп: их линейные размеры должны быть больше половины длины волны света, в котором мы их рассматриваем. Длина волны видимого света составляет порядка 500 нанометров, и поэтому объекты размером меньше 200-250 нанометров являются для оптической микроскопии принципиально неразличимыми.
Однако есть весьма остроумный трюк, посредством которого можно заглянуть слегка за дифракционный предел. Дело в том, что длина волны света в вакууме и веществе различается: если точнее, в веществе свет как бы немного сжимается: его длина волны становится равной длине волны в вакууме делить на показатель преломления среды. К примеру, в среде с показателем преломления в 1,5 свет с длиной волны в 500 нанометров превращается в свет с длиной волны в 330 нанометров, а половина длины его волны, то есть, дифракционный предел, составит около 150-160 нанометров, и объекты такого размера, помещённые в данную среду, становятся видимыми.
На этом принципе основана работа так называемых иммерсионных микроскопов: объект помещают в прозрачную жидкость с высоким показателем преломления, например, специальные иммерсионные масла, для которых он составляет 1,7, и получаем ощутимый выигрыш в разрешающей способности!
Увы, этого всё ещё недостаточно для того, чтобы мочь рассмотреть многие объекты, которые нам желательно было бы уметь видеть в оптический микроскоп: вирусы, крупные белковые молекулы, мелкие электронные компоненты обладают размерами, которые меньше даже этого расширенного дифракционного предела, и для того, чтобы сделать видимыми их, приходится идти на более серьёзные ухищрения.
Разработаны на сегодня и радиоволновые микроскопы, которые отражают на сенсор электромагнитную волну из радиактивного диаппазона
Длинна волны радиации начинается с 10 в минус 10й степени метров (и меньше). Но не все можно облучать такими частотами.
Если "свет" (например гамма излучения) имеет длинну волны в 10 в минус 3й нанометров, значит рассмотреть, при помощи такого излучения, можно объекты размерами в половину пико метра.
( 1000 pm = 1 nm = 0,000 000 001 m ;
1000 000 000 nm = 1m )
В микроскопии существует фундаментальное ограничение на размер объектов, которые можно разглядеть в оптический микроскоп: их линейные размеры должны быть больше половины длины волны света, в котором мы их рассматриваем. Длина волны видимого света составляет порядка 500 нанометров, и поэтому объекты размером меньше 200-250 нанометров являются для оптической микроскопии принципиально неразличимыми.
Однако есть весьма остроумный трюк, посредством которого можно заглянуть слегка за дифракционный предел. Дело в том, что длина волны света в вакууме и веществе различается: если точнее, в веществе свет как бы немного сжимается: его длина волны становится равной длине волны в вакууме делить на показатель преломления среды. К примеру, в среде с показателем преломления в 1,5 свет с длиной волны в 500 нанометров превращается в свет с длиной волны в 330 нанометров, а половина длины его волны, то есть, дифракционный предел, составит около 150-160 нанометров, и объекты такого размера, помещённые в данную среду, становятся видимыми.
На этом принципе основана работа так называемых иммерсионных микроскопов: объект помещают в прозрачную жидкость с высоким показателем преломления, например, специальные иммерсионные масла, для которых он составляет 1,7, и получаем ощутимый выигрыш в разрешающей способности!
Увы, этого всё ещё недостаточно для того, чтобы мочь рассмотреть многие объекты, которые нам желательно было бы уметь видеть в оптический микроскоп: вирусы, крупные белковые молекулы, мелкие электронные компоненты обладают размерами, которые меньше даже этого расширенного дифракционного предела, и для того, чтобы сделать видимыми их, приходится идти на более серьёзные ухищрения.
Разработаны на сегодня и радиоволновые микроскопы, которые отражают на сенсор электромагнитную волну из радиактивного диаппазона
Длинна волны радиации начинается с 10 в минус 10й степени метров (и меньше). Но не все можно облучать такими частотами.
Если "свет" (например гамма излучения) имеет длинну волны в 10 в минус 3й нанометров, значит рассмотреть, при помощи такого излучения, можно объекты размерами в половину пико метра.
( 1000 pm = 1 nm = 0,000 000 001 m ;
1000 000 000 nm = 1m )