Hvad er nogle ultramikroskopiske objekter?
Ultramikroskopiske objekter, undertiden kaldet submikroskopiske eller nanoskopiske, er objekter, der er for små til at kunne observeres med et konventionelt mikroskop. Dette henviser typisk til genstande, der er mindre end omkring en mikron i størrelse, men kan henvise til bakterier så store som et par mikron på tværs. En mikron eller mikrometer er en milliontedel af en meter, efterfulgt af nanometeret, der er en milliarddels meter.
Det mest almindelige middel til at observere ultramicroscopic objekter er elektronmikroskop, opfundet i 1931. Et par andre inkluderer ultramicroscope, der observerer objekter mindre end bølgelængden af lys ved at observere deres diffraktion ringe mod en sort krop, og det scannende tunneling mikroskop, som bruger kvanteeffekter til at afbilde individuelle atomer.
Nogle ultramikroskopiske længder og genstande inkluderer:
- Hydrogenatom - 0,05 nm.
- Svovlatom - 0,1 nm.
- Diameter af carbon nanotube - 1 nm.
- DNA-spiraldiameter - 2 nm.
- 10 basepar i en typisk DNA-streng - 3,4 nm.
- Tykkelse af typisk cellemembran - 6-10 nm.
- Mindste vira - 20 nm.
- Bølgelængde for ekstremt ultraviolet lys - 40 nm.
- Den mindste funktionstørrelse af nutidige mikrochips - 65 nm.
- Størrelse på typiske røgpartikler - 100 nm.
- Størst kendte virus,
- Synligt lysspektrum (violet) begynder - 380 nm.
- Kapsid diameter af den største kendte virus, Mimivirus - 400 nm.
- Diameter af den mindst kendte bakterie, Haemophilus influenzae - 500 nm.
- Uformel øvre grænse for ultramikroskopisk regime - 1000 nm.
Da elektronmikroskopet først begyndte at blive brugt kommercielt i 1940'erne, var en af dens første anvendelser karakterisering og beskrivelse af vira, der indtil da blev betragtet som relativt mystisk. Meget af den banebrydende forskning fandt sted i Tyskland, Canada og USA. Det blev opdaget, at viraer sammen med de fleste andre ultramikroskopiske objekter ikke ændrer sig i forhold til deres miljøer, hvilket antages at have forhindret dem i at blive inkluderet i livets træ.
Andre anvendelser til ultramikroskoper inkluderer observation af tågepartikler og sporing af ioner i skyrum, og studiet af Brownsk bevægelse, som var et af de første emner, som Einstein behandlede i starten af hans fysikkarriere.