האם ניתן לצפות במבנה מולקולרי באמצעות מיקרוסקופ אור?
ניתן לראות את המבנה המולקולרי באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים, שיש לו כעת הגדלה של עד 15 מיליון פעמים.
ב- 197 0 S, מיקרוסקופיית אלקטרונים להילוך הייתה סוג פופולרי של מיקרוסקופ עם רזולוציה של בערך 0. 3 ננומטרים, ואילו הרזולוציה האנושית הייתה בערך 0.1 מילימטרים, שהיה המצב הראשוני של פיתוח מיקרוסקופיה אלקטרונית.
בשנת 1931, מדען גרמני שינה אוסצילוסקופ במתח גבוה על ידי שילוב מקור אלקטרונים של קתודה קתודה קרה ועדשה עם שלושה אלקטרונים. לאחר שינוי, הוא מצא כי האוסילוסקופ יכול להגדיל אובייקטים מספר פעמים. לפיכך, הוא המציא את מיקרוסקופ האלקטרונים ההולכה ואת המצאת האוסילוסקופ המתח הגבוה אישרו את פונקציית המגדל של מיקרוסקופ האלקטרונים לעולם.
בתחילת המאה העשרים, מדענים אמריקאים ביצעו פריצות דרך חדשות בחקר הרזולוציה של מיקרוסקופים אלקטרונים, שהגיעו במהירות לרמות מודרניות. נכון לעכשיו, מיקרוסקופים אלקטרונים חוו גם הם התפתחות מהירה בסין.
בימינו, ההגדלה של מיקרוסקופים אלקטרונים יכולה להגיע ל -15 מיליון פעמים, ואילו ההגדלה של מיקרוסקופים אופטיים היא 2000 פעמים בלבד. זה גם ההבדל בין מיקרוסקופים אלקטרונים למיקרוסקופים אופטיים. לכן אנו יכולים לצפות ישירות בתנאים האטומיים במתכות ובסידור המסודר של אטומים במוליכים למחצה באמצעות מיקרוסקופים אלקטרונים.
הרזולוציה של מיקרוסקופים אלקטרונים עדיין עדיפה בהרבה על זו של מיקרוסקופים אופטיים. ההגדלה הגדולה של מיקרוסקופים אופטיים היא בערך 2000 פעמים, ואילו למיקרוסקופים אלקטרונים מודרניים יש הגדלה של יותר משלושה מיליון פעמים. לפיכך, באמצעות מיקרוסקופים אלקטרונים, ניתן לראות ישירות את הסריג האטומי המסודר בצורה מסודרת של אטומי מתכת כבדים מסוימים וקריסטלים (שימו לב שרק הסידור ניתן לראות, ולא ניתן לראות בבירור את המבנה האטומי ואת רמת המולקולרית על ידי מיקרוסקופים שונים.
נכון לעכשיו, מיקרוסקופים בעצם אינם מסוגלים לראות מולקולות בבירור, לא מכיוון שההגדלה אינה מספיקה, אלא מכיוון שלא ניתן להשיג את הרזולוציה של מיקרוסקופים אופטיים. הסערה הנוכחית ברזולוציה הגבוהה היא סביב 20 ננומטר, מה שאומר שניתן לראות בבירור שתי נקודות המופרדות על ידי יותר מ 20 ננומטרים, בעוד שאלו מתחת ל -20 ננומטרים מופיעים כאשכול.
מולקולות נמצאות לפחות בננו -סולם. אם אנו משתמשים במיקרוסקופיית אלקטרונים, קשה לומר. ההגדלה של מיקרוסקופיית האלקטרונים יכולה כבר להגיע 10000 פעמים, והרזולוציה של מיקרוסקופיית האלקטרונים נמצאת בננו -סולם. יחד עם זאת, אני רוצה לומר לך שהרזולוציה חשובה מאוד. אם לא ניתן להגיע לרזולוציה, הגדלה גבוהה היא חסרת תועלת.
