Световой микроскоп. Такой микроскоп стандартной конструкции имеет разрешение 0,2 мкм, что соответствует увеличению примерно в 1500 раз. Тем не менее данный показатель примерно в 500 раз превосходит зрение человека.
  Что же значит ограничение разрешения микроскопа на практике? Это означает, что если бы удалось получить микрофотографию, изображающую две линии, отстоящие друг от друга на расстоянии меньше чем на 0,2 мкм, то сколько бы вы ни добавляли увеличение, эти две линии сливались бы в одну. Иными словами, различить их было бы невозможно.
  Современному школьнику это легче понять, вспомнив процесс увеличения цифровых фотографий. Если разрешающая способность фотоаппарата была маленькой, сколько бы вы ни увеличивали изображение, например на мониторе компьютера, вам не удастся разглядеть мелкие детали, так как их изображение будет сливаться. Вы увидите одно изображение, состоящее из непонятных расплывчатых пятен. Иначе говоря, различить форму и размеры мелких объектов, как и границы между ними, при плохом разрешении, даже повышая увеличение, невозможно. Такое увеличение часто называют бесполезным. Ведь изображения, которые вы не видели до увеличения, не станут видимыми, они просто будут более размытыми.
  Долгое время считалось, что любой микроскоп, основанный на проникновении света сквозь объект, будет ограничен этим показателем, который стали называть дифракционным пределом. Размеры многих клеточные структур гораздо меньше 0,2 мкм (а это 200 нанометров!). Они могут быть в десятках и единицах нанометров, например толщина мембраны 7–8 нм, размеры бактериальных рибосом до 20 нм, некоторые вирусы 30–300 нм и т. д. Биологам стало казаться, что изучение клетки и всего микромира с помощью микроскопии исчерпает себя, если не будет найдено иное техническое решение. Физики нашли такое решение.
  Электронный микроскоп. В 30–50-х годах ХХ в. на смену световому микроскопу пришел электронный. Данное изобретение позволило делать фотографии и рассматривать четкое изображение объектов с увеличением в 250 тыс. раз.
  Общий принцип работы электронного микроскопа сходен со световым с той лишь разницей, что через объект проходит пучок направленных электронов, а не фотонов света. Как вы помните, свет направляется сквозь объект с помощью зеркала. Если же объект толстый и свет сквозь него не проходит, то изображения мы не увидим. Примерно так ведет себя и электронный микроскоп. Чтобы быть проницаемыми для потока электронов, микропрепараты должны быть очень тонкими, тоньше, чем в световом микроскопе. Еще одной особенностью является тот факт, что пучок электронов подается на объект «сверху», а не «снизу», как было с пучком света. Между объектом, пучком электронов и линзами должен быть вакуум. Иначе столкновения электронов о частицы воздуха сделают процесс неэффективным. Подача электронов идет с большим напряжением – 50 000 В. Поток электронов, в отличие от пучка света, не попадает в глаз человеку, так как электроны в отличие от фотонов не могут вызвать возбуждение фоторецепторов, и никакого изображения мы не увидим. Электроны направляются на флуоресцирующий экран, на котором ученый и рассматривает изображения через боковые линзы. Сравним некоторые характеристики работы электронного и светового микроскопа, приведенные в табл. 6.