Τα σωματίδια μπορούν να παρατηρηθούν μόνο με μικροσκόπιο γιατί;

Δεν είναι απολύτως αλήθεια ότι τα σωματίδια μπορούν να παρατηρηθούν μόνο με μικροσκόπιο. Εξαρτάται από το μέγεθος του σωματιδίου και το μήκος κύματος του φωτός που χρησιμοποιείται για την παρατήρηση του. Εδώ είναι μια κατανομή:

* σωματίδια και μήκος κύματος: Η ικανότητα να βλέπεις ένα αντικείμενο εξαρτάται από το μέγεθος του σε σχέση με το μήκος κύματος του φωτός που χρησιμοποιείται για να το παρατηρήσει. Το φως δρα σαν κύμα και όταν συναντά ένα αντικείμενο μικρότερο από το μήκος κύματος του, διαθλώνεται (στροφές γύρω από το αντικείμενο) αντί να αντανακλά το. Αυτό καθιστά το αντικείμενο αόρατο.

* Ορατό φως και ανθρώπινο όραμα: Το ανθρώπινο μάτι μπορεί να ανιχνεύσει το φως στο ορατό φάσμα, το οποίο έχει μήκη κύματος περίπου μεταξύ 400 και 700 νανομέτρων (nm). Τα αντικείμενα μικρότερα από αυτό το μήκος κύματος είναι πολύ μικρά για να δουν τα μάτια μας.

* Μικροσκοπία στη διάσωση: Τα μικροσκόπια χρησιμοποιούν διάφορες τεχνικές για να ξεπεράσουν τους περιορισμούς του ορατού φωτός. Ακολουθούν μερικά παραδείγματα:

* Μικροσκόπια φωτός: Αυτά μεγεθύνουν το αντικείμενο χρησιμοποιώντας φακούς, αλλά εξακολουθούν να βασίζονται σε ορατό φως. Για να δουν μικρότερα αντικείμενα, χρησιμοποιούν τεχνικές όπως φακούς υψηλού αριθμητικού ανοίγματος για να εστιάσουν το φως πιο σφιχτά και να βελτιώσουν την ανάλυση.

* ηλεκτρονικά μικροσκόπια: Αυτά χρησιμοποιούν δοκούς ηλεκτρονίων αντί για φως. Τα ηλεκτρόνια έχουν πολύ μικρότερα μήκη κύματος από το ορατό φως, επιτρέποντας πολύ υψηλότερη ανάλυση και την ικανότητα να βλέπουν αντικείμενα στην κλίμακα νανομέτρου.

Συνοπτικά:

* μεγάλα σωματίδια: Αντικείμενα μεγαλύτερα από 400 nm μπορούν να παρατηρηθούν με γυμνό μάτι.

* Μικρά σωματίδια: Τα αντικείμενα μικρότερα από 400 nm απαιτούν ένα μικροσκόπιο για να δει κανείς.

* πολύ μικρά σωματίδια: Για αντικείμενα στην κλίμακα νανομέτρου, είναι απαραίτητα ηλεκτρονικά μικροσκόπια.

Παράδειγμα:

* Τα ανθρώπινα μαλλιά έχουν διάμετρο περίπου 50-100 μικρομέτρων (μm), το οποίο είναι πολύ μεγαλύτερο από το μήκος κύματος του ορατού φωτός. Ως εκ τούτου, μπορείτε να δείτε ένα ανθρώπινο μαλλιά με το γυμνό μάτι σας.

* Ένα βακτήριο έχει διάμετρο περίπου 1-10 μm, το οποίο είναι μικρότερο από το μήκος κύματος του ορατού φωτός. Χρειάζεστε ένα μικροσκόπιο φωτός για να δείτε ένα βακτήριο.

* Ένας ιός έχει διάμετρο περίπου 20-400 nm, που απαιτεί απεικόνιση ενός ηλεκτρονικού μικροσκοπίου.