光学顕微鏡による分子構造観察入門
分子構造は電子顕微鏡で観察できるようになり、倍率は最大1,500万倍になります。
1970 年代、透過型電子顕微鏡は約 0.3 ナノメートルの分解能を持つ一般的なタイプの顕微鏡でしたが、人間の分解能は約 0.1 ミリメートルであり、これが電子顕微鏡開発の初期段階でした。
1931 年、ドイツの科学者は、冷陰極放電電子源と 3 つの電子を備えたレンズを組み合わせて、高電圧オシロスコープを改造しました。-改造後、彼はオシロスコープが物体を数倍に拡大できることを発見しました。こうして彼は透過型電子顕微鏡を発明し、高電圧オシロスコープの発明により電子顕微鏡の拡大機能が世界に証明されました。
20 世紀初頭、アメリカの科学者は電子顕微鏡の解像度の研究において新たな進歩を遂げ、すぐに現代のレベルに達しました。この頃、中国でも電子顕微鏡が急速に発展しました。
現在、電子顕微鏡の倍率は 1,500 万倍に達しますが、光学顕微鏡の倍率はわずか 2,000 倍です。これは電子顕微鏡と光学顕微鏡の違いでもあります。そのため、電子顕微鏡では金属の原子状態や半導体の原子の整然とした配列を直接観察することができます。
電子顕微鏡の解像度は、光学顕微鏡の解像度よりもはるかに優れています。光学顕微鏡の倍率は約 2000 倍ですが、最新の電子顕微鏡の倍率は 300 万倍を超えます。そのため、電子顕微鏡では、特定の重金属の原子や結晶の整然と並んだ原子格子を直接観察することができます（ただし、電子顕微鏡では配列が見えるだけで、原子構造や分子レベルまでははっきりとは見えません。顕微鏡で見えるのは、形状の異なる分子の結晶の形です）。
現在、顕微鏡で分子をはっきりと見ることができないのは、倍率が不十分だからではなく、光学顕微鏡の分解能が達成できないためです。現在の高解像度 STORM は約 20nm です。つまり、20 ナノメートル以上離れた 2 つの点ははっきりと見えますが、20 ナノメートル未満の点はクラスターとして見えます。
