显微镜是个神奇的东西，我们肉眼看不到的东西，在它的“注视下”都无可遁形，确实令人好奇万分。

显微镜下蜘蛛的眼睛

为什么显微镜能放大呢？

光学放大镜的原理是先用物镜（凸透镜）将物体进行放大，然后使用目镜将物镜放大的实像再次放大，所以光学显微镜的放大倍数=目镜放大倍数×物镜放大倍数。

比如说目镜是放大倍数是5X，物镜是10X，那么该台显微镜放大倍数就是5×10=50倍。其中决定显微镜分辨率高低的，是物镜。

光学显微镜

分辨率大小一般用分辨距离表示，其计算公式是d=0.61λ/A（λ为光波长，A为物镜的数值孔径）。

电子显微镜原理与光学显微镜原理类似，只是使用电子束替代了可见光束，用电磁场替代了透镜；扫描隧道显微镜则是利用量子理论中的隧道效应。

扫描隧道显微镜

显微镜的放大极限？

光学显微镜的极限分辨率是0.2μm，最大放大能力在1501000~2000倍，这主要是受制于可见光波长400~700nm所致（显微镜的分辨率约为光波长的一半）。

电子显微镜极限分辨能力大约在0.2nm，最大放大能力可达数百万倍，是光学显微镜的1000多倍，主要是利用了波长更短的电磁波或者电子束。

电子显微镜及其原理

扫描隧道显微镜是当今世界上放大能力最强的显微镜，其纵向分辨率达到0.01nm，放大倍数超过3亿倍。

用一句话形容他们的功能：光学显微镜可以看细胞，电子显微镜可以看DNA，而扫描隧道显微镜则可以观察原子。

显微镜下的世界

显微镜放大为什么不失真？

我们都知道，数码相机拍摄的图片，放到电脑上继续放大，超过一定限度后就会模糊、失真。

但是显微镜将物体放大数千乃至数百万倍，物体仍然很清晰，不会模糊，也不会失真，这到底是怎么回事？

15000倍下的光子晶体

其实数码相片放大后模糊、失真，主要是由于在数码设备中物体的成像都是由像素构成。所谓像素，实则是在屏幕上显示的点，它的大小不是固定的。

显微镜下的狗虱和蜱虫

具有相同尺寸的显示屏，如果它的像素越多，它的像素点尺寸就越小，分辨率就越高。如手机的像素为1080 x 2244，表示这个手机屏幕每行有1080个像素点，一共有2244排。

这个像素点代表了它表示图像的最小单位，如果继续放大，它没有继续包含有效信息了，就产生模糊和所谓的失真。

原子组成的小人图像

眼睛看到显微镜放大物体的成像，并不使用像素表示，它是光波（电磁波等）对实际物体信息特征的反映。在普朗克长度（1.616229x10^-35m）以上范围，实体都是存在的，都可以连续体现其信息特征，没有所谓的失真。

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