آیا می توان از میکروسکوپ نوری برای مشاهده ساختارهای مولکولی استفاده کرد؟

آیا می توان از میکروسکوپ نوری برای مشاهده ساختارهای مولکولی استفاده کرد؟

ساختار مولکولی را می توان با میکروسکوپ الکترونی مشاهده کرد که اکنون 15 میلیون برابر بزرگنمایی دارد.

در دهه ۱۹۷0، میکروسکوپ الکترونی عبوری یکی از محبوب‌ترین میکروسکوپ‌های کنونی بود. وضوح آن حدود 0.3 نانومتر و قدرت تفکیک انسان حدود 0.1 میلی متر بود. این وضعیت اولیه توسعه میکروسکوپ های الکترونی بود.

در سال 1931، یک دانشمند آلمانی یک اسیلوسکوپ ولتاژ بالا را با استفاده از یک منبع الکترونی تخلیه کاتد سرد و یک عدسی سه الکترونی اصلاح کرد. پس از اصلاح، او متوجه شد که اسیلوسکوپ می تواند اجسام را چندین بار بزرگ کند. به این ترتیب او میکروسکوپ الکترونی عبوری را اختراع کرد و اختراع اسیلوسکوپ ولتاژ بالا نیز عملکرد بزرگنمایی میکروسکوپ الکترونی را برای جهان تایید کرد.

در آغاز قرن بیستم، دانشمندان آمریکایی به پیشرفت‌های جدیدی در تحقیق در مورد تفکیک میکروسکوپ‌های الکترونی دست یافتند و به زودی به سطح مدرن رسیدند. در این زمان، میکروسکوپ های الکترونی نیز به سرعت در چین توسعه یافتند.

اکنون بزرگنمایی میکروسکوپ های الکترونی می تواند به 15 میلیون برابر برسد، در حالی که بزرگنمایی میکروسکوپ های نوری تنها 2000 برابر است. این نیز تفاوت بین میکروسکوپ های الکترونی و میکروسکوپ های نوری است، بنابراین می توانیم مستقیماً اتم های فلزات را از طریق میکروسکوپ های الکترونی مشاهده کنیم. شرایط و آرایش منظم اتم ها در نیمه هادی ها.

قدرت تفکیک میکروسکوپ های الکترونی هنوز بسیار برتر از میکروسکوپ های نوری است. حداکثر بزرگنمایی یک میکروسکوپ نوری حدود 2،000 برابر است، در حالی که حداکثر بزرگنمایی میکروسکوپ الکترونی مدرن بیش از 3 میلیون برابر است. بنابراین، اتم های برخی از فلزات سنگین و شبکه اتمی منظم در کریستال را می توان مستقیماً از طریق میکروسکوپ الکترونی مشاهده کرد (توجه داشته باشید که فقط وقتی آرایش را می بینید نمی توانید ساختار اتمی را به وضوح ببینید و نمی توانید ببینید آن را با یک میکروسکوپ الکترونی سطح مولکولی می توانید در زیر میکروسکوپ ببینید، شکل کریستالی مولکول ها با پیکربندی های مختلف است.

میکروسکوپ های فعلی اساساً قادر به دیدن مولکول ها نیستند، نه به این دلیل که بزرگنمایی کافی نیست، بلکه به این دلیل که وضوح میکروسکوپ های نوری قابل دستیابی نیست. STORM با وضوح بالا فعلی حدود 20 نانومتر است، به این معنی که دو نقطه از هم جدا شده با بیش از 20 نانومتر به وضوح دیده می شوند و تصویر زیر 20 نانومتر یک توده است.

مولکول ها اساسا حداقل در سطح نانومتری هستند. اگر از میکروسکوپ الکترونی استفاده می کنید، تشخیص آن سخت است. بزرگنمایی میکروسکوپ الکترونی در حال حاضر می تواند به 10،000 برابر برسد و وضوح میکروسکوپ الکترونی در سطح نانومتری است. در عین حال می خواهم به شما بگویم که قطعنامه بسیار مهم است. ، اگر وضوح قابل دستیابی نباشد، بزرگنمایی زیاد بی فایده است.