Wat zijn enkele ultramicroscopische objecten?

Ultramicroscopische objecten, soms sub-microscopisch of nanoscopisch genoemd, zijn objecten die te klein zijn om bruikbaar te worden waargenomen met een conventionele microscoop. Dit verwijst meestal naar objecten die kleiner zijn dan ongeveer een micron, maar kunnen verwijzen naar bacteriën die maar een paar micron groot zijn. Een micron of micrometer is een miljoenste van een meter, gevolgd door de nanometer, die een miljardste van een meter is.

De meest gebruikelijke manier om ultramicroscopische objecten te observeren is de elektronenmicroscoop, uitgevonden in 1931. Een paar andere omvatten de ultramicroscoop, die objecten waarneemt die kleiner zijn dan de golflengte van licht door hun diffractieringen tegen een zwart lichaam te observeren, en de scanning tunneling microscoop, die gebruikt kwantumeffecten om individuele atomen af ​​te beelden.

Sommige ultramicroscopische lengtes en objecten omvatten:

• Waterstofatoom - 0,05 nm.
• Zwavelatoom - 0,1 nm.
• Diameter van koolstofnanobuis - 1 nm.
• Diameter van DNA-helix - 2 nm.
• 10 basenparen in een typische DNA-streng - 3,4 nm.
• Dikte van typisch celmembraan - 6-10 nm.
• Kleinste virussen - 20 nm.
• Golflengte van extreem ultraviolet licht - 40 nm.
• Kleinste kenmerkgrootte van de huidige microchips - 65 nm.
• Grootte van typische rookdeeltjes - 100 nm.
• Grootste bekende virus,
• Zichtbaar lichtspectrum (violet) begint - 380 nm.
• Capsidediameter van het grootste bekende virus, Mimivirus - 400 nm.
• Diameter van de kleinst bekende bacterie, Haemophilus influenzae - 500 nm.
• Informele bovengrens van ultramicroscopisch regime - 1000 nm.

Toen de elektronenmicroscoop in de jaren veertig voor het eerst commercieel werd gebruikt, was een van de eerste toepassingen de karakterisering en beschrijving van virussen, die tot die tijd als relatief mysterieus werden beschouwd. Veel van het baanbrekende onderzoek vond plaats in Duitsland, Canada en de Verenigde Staten. Er werd ontdekt dat virussen, samen met de meeste andere ultramicroscopische objecten, niet veranderen ten opzichte van hun omgeving, waarvan wordt gedacht dat ze hen hebben uitgesloten van opname in de levensboom.

Andere toepassingen voor ultramicroscopen zijn de observatie van mistdeeltjes en het volgen van ionen in wolkenkamers en de studie van Brownse beweging, een van de eerste onderwerpen die Einstein aan het begin van zijn carrière in de natuurkunde aan de orde stelde.