למה אתה לא יכול לראות דברים קטנים יותר עם מיקרוסקופ אופטי?
מיקרוסקופ הוא מכשיר אופטי המורכב מעדשה או שילוב של מספר עדשות, שיכול להגדיל עצמים זעירים לתמונות שאנשים יכולים לראות בעין בלתי מזוינת. מאז המצאת המיקרוסקופ במאה ה-17, הוא סיפק סיוע רב עוצמה לביולוגים ולמדענים רפואיים בגילוי חיידקים ומיקרואורגניזמים. המיקרוסקופים האופטיים של היום יכולים להגדיל עצמים עד פי 1500, ואפילו תאים זעירים מאוד, חיידקים, וירוסים וחפצים אחרים ניתן לראות בבירור מתחת למיקרוסקופ.
עם זאת, למיקרוסקופ האופטי החזק לכאורה יש גם גבולות. מכיוון שהעולם המיקרוסקופי הוא אינסופי, לחומר קטן מאוד יש גם רכיבים קטנים יותר, ומיקרוסקופים אופטיים יכולים לראות רק דברים גדולים מ-0.2 מיקרון. אם הוא רוצה לראות משהו קטן יותר, הוא לא יכול לעשות שום דבר בנידון. למה זה?
מסתבר שגם האור הוא סוג של גל, ואורך הגל שלו הוא 0.4 מיקרון. אם הוא נתקל במשהו קטן ממחצית אורך הגל שלו במהלך תהליך ההתפשטות, הוא יעקוף אותו ישירות. מצב זה נקרא עקיפה של אור. תחת מיקרוסקופ אופטי, ברגע שהאור יתפזר, האור יהפוך לכמה עיגולים או קשתות קטנות מאוד, ונוכל לראות רק כמה נקודות מטושטשות, אבל לא את קווי המתאר הספציפיים של האובייקט. בשל כך, מיקרוסקופים אופטיים נותרו ללא שינוי במידה רבה מאז המאה ה-19.
