Первую часть можно почитать по ссылке: https://dzen.ru/a/aUV3ZWsLy3IHpCsD
Как вы уже смогли убедиться по предыдущей части, видимый свет хорошо подходит для наблюдения объектов, видных невооруженным глазом, а вот будь мы субмикронного размера всё вокруг окружали бы дифракционные кольца… Кстати, проявление дифракции обнаруживается не только появлением колец. Использование обычного оптического микроскопа для наблюдения малых частиц может обернуться кажущимся укрупнением и даже слипанием частиц. На рис. 1 вы можете видеть две фотографии одной и той же области – с обычного оптического микроскопа и с использованием, так называемой, сверхразрешающей микроскопии.
На самом деле то, о чем я вам рассказываю, было доказано на практике еще в 1873 году Эрнстом Аббе. Он установил, что размер объекта для наблюдения может быть максимум в два раза меньше длины волны света. Учитывая, что наш глаз может различить до 400 нм, то около 200 нм – это, так называемый «дифракционный предел» (см. рис. 2). На практике это означает, что без ухищрений мы никогда «глазами» не увидим слишком детальное строение клеток, а вирусы и молекулы — и подавно.
Но, как говорится, «если очень хочется – то можно». В 2014 году Нобелевская премия по химии была вручена «за разработку сверхразрешающей микроскопии» и за преодоление, казалось бы, нерушимого дифракционного барьера. На самом деле тут дело не совсем чисто.
Во-первых, сверхразрешающая микроскопия не простая, а флуоресцентная, и здесь мы видим объект не целиком, а фрагментами, как бы в свете тысяч «нановспышек», создаваемых единичными молекулами флуоресцентных красителей. Во-вторых, регистрация изображения происходит не сразу, а идет с накоплением: микроскоп либо систематически «сканирует» образец, либо собирает многочисленные фрагменты, видимые в свете «вспышек», воедино.
Вот так то. Но все равно дифракционного предела Аббе никто не отменял и без специального оборудования он не преодолим.
На этом на сегодня все! Всем спасибо за внимание!
В следующий раз я более подробно расскажу об открытии «сверхразрешающей микроскопии»: устройстве микроскопов, условиях съемки, а также новых пределах измерения.