Les étudiants en biologie utilisent couramment microscopes optiques dans leurs salles de classe pour étudier les petits organismes. Ces microscopes sont peu coûteux et peuvent former de belles images nettes et de minuscules créatures, mais ils sont très limités dans leur capacité à fournir beaucoup d'avantages au-delà des fonctions de recherche les plus élémentaires. Ces jours-ci, les scientifiques utilisent couramment des microscopes électroniques pour la recherche scientifique sérieuse en raison des nombreuses limitations de microscopes optiques.
Grossissement limitée
Le microscope optique typique ne peut agrandir les images jusqu'à 400x, avec quelques versions plus chères grossissant jusqu'à 1000x. Scientifique ne dérange pas pousser la plupart des microscopes optiques à leurs limites d'agrandissement, car il existe d'autres types de microscopes, tels que les microscopes électroniques, qui peuvent fournir beaucoup plus grossissements nécessaires pour voir les objets tels que les particules virales et les atomes individuels et des molécules. La raison pour laquelle certains objets sont trop petits pour être vus par des microscopes optiques est parce qu'ils sont en fait plus petite que la longueur d'onde la plus courte de la lumière visible, qui est d'environ 0,4 micromètres. Tout ce plus petit que ce sera complètement invisible à un microscope optique standard.
Profondeur de champ limitée
À forts grossissements, microscopes optiques fournissent ce sont des images essentiellement 2 dimensions d'objets en 3 dimensions. Le résultat est souvent une mauvaise image de l'objet ou de l'organisme à l'étude, avec une couche montrant claire, mais brouillé par les couches environnantes qui sont hors de mise au point. Cet effet indésirable se produit en raison de la façon dont les lentilles standard ont des longueurs focales qui recueillent la lumière qu'ils se concentrent à partir d'un plan de dimension 2 en face de la lentille.
Détection limitée de l'énergie électromagnétique Spectre
L'espace qui nous entoure est riche avec un rayonnement électromagnétique de toutes sortes - micro-ondes, les ondes radio, les ondes infrarouges, ondes lumineuses visibles, les rayons de lumière ultraviolette, etc. minuscules objets et organismes reflètent et émettent beaucoup de ces types de rayonnement, à partir de laquelle nous pouvons apprendre beaucoup de choses sur eux. microscopes optiques classiques, cependant, ne détectent que la lumière provenant de la partie visible du spectre, ce qui ne fait pas vous dire beaucoup de choses sur la plupart des organismes microscopiques étant donné qu'ils sont la plupart du temps clair et incolore. Cette limitation peut être quelque peu surmonté par l'application de filtres et de détecteurs qui peut être attaché à microscopes optiques conventionnels.