Разрешающая способность микроскопов

      Хотя со времен Левенгука увеличение оптических микроскопов выросло с 300 до 1500 единиц, на пути дальнейшего роста разрешающей способности стоит непреодолимый теорети-ческий барьер – так называемый “предел Рэлея”.

Английский физик Джон Рэлей в 70_х годах XIX века сформулировал принцип, в соответствии с которым предельное разрешение микроскопа не может быть больше половины длины волны освещающего объект света. Например, если освещать объект красным лазером с длиной волны =650 нм, то предел разрешения окажется в 325 нм.

      Это досадное препятствие объясняется явлением дифракции света: изображение точки даже в идеальном, не вносящем никаких искажений объективе, не воспринимается глазом как точка, так как вследствие дифракции является, фактически, круглым светлым пятнышком конечного диаметра, окруженным несколькими попеременно тёмными и светлыми кольцами. Если же две светящиеся точки расположены на очень близком расстоянии друг от друга, то их дифракционные картины накладываются одна на другую, давая в результате весьма размытое изображение со сложным распределением освещенности.

      В погоне за все более высоким оптическим разрешением микроскописты шли на самые разные технические ухищрения. В частности, была доведена до предела длина облучающего света, что привело к созданию ультрафиолетовой микроскопии (280_300 нм), позволяющей визуализировать объекты размером 150_170 нм. Но, несмотря на то, что ультрафиолетовые микроскопы почти вдвое превосходят обычные по разрешающей способности, они обладают одним серьезным недостатком: ультрафиолет повреждает биообъекты, поэтому такие микроскопы совершенно не подходят для биотехнологических исследований.