Co to są niektóre obiekty ultradźwiękowe?

Obiekty ultramikroskopowe, czasami nazywane sub-mikroskopijnymi lub nanoskopowymi, są obiektami zbyt małymi, aby można je było z łatwością obserwować za pomocą konwencjonalnego mikroskopu. Zwykle odnosi się to do obiektów mniejszych niż około mikrona, ale może odnosić się do bakterii o wielkości kilku mikronów. Mikron lub mikrometr to milionowa część metra, a za nim nanometr, który stanowi jedną miliardową metra.

Najczęstszym sposobem obserwacji obiektów ultramikroskopowych jest mikroskop elektronowy, wynaleziony w 1931 r. Kilka innych obejmuje ultramikroskop, który obserwuje obiekty o długości mniejszej niż długość fali światła, obserwując ich pierścienie dyfrakcyjne na czarnym ciele oraz skaningowy mikroskop tunelowy, który wykorzystuje efekty kwantowe do obrazowania poszczególnych atomów.

Niektóre długości i obiekty ultramikroskopowe obejmują:

• Atom wodoru - 0,05 nm.
• Atom siarki - 0,1 nm.
• Średnica nanorurki węglowej - 1 nm.
• Średnica helisy DNA - 2 nm.
• 10 par zasad w typowej nici DNA - 3,4 nm.
• Grubość typowej błony komórkowej - 6-10 nm.
• Najmniejsze wirusy - 20 nm.
• Długość fali ekstremalnego światła ultrafioletowego - 40 nm.
• Najmniejszy rozmiar współczesnych mikroczipów - 65 nm.
• Rozmiar typowych cząstek dymu - 100 nm.
• Największy znany wirus,
• Rozpoczyna się widmo światła widzialnego (fioletowe) - 380 nm.
• Średnica kapsydu największego znanego wirusa, Mimivirus - 400 nm.
• Średnica najmniejszej znanej bakterii, Haemophilus influenzae - 500 nm.
• Nieformalna górna granica reżimu ultramikroskopowego - 1000 nm.

Kiedy mikroskop elektronowy po raz pierwszy zaczął być stosowany komercyjnie w latach 40. XX wieku, jednym z jego pierwszych zastosowań była charakterystyka i opis wirusów, które do tej pory były uważane za stosunkowo tajemnicze. Wiele pionierskich badań przeprowadzono w Niemczech, Kanadzie i Stanach Zjednoczonych. Odkryto, że wirusy, podobnie jak większość innych obiektów ultramikroskopowych, nie zmieniają się w stosunku do swojego środowiska, co, jak się uważa, uniemożliwiło ich włączenie do drzewa życia.

Inne zastosowania ultramikroskopów obejmują obserwację cząstek mgły oraz śledzenie jonów w komorach chmurowych oraz badanie ruchu Browna, które było jednym z pierwszych tematów poruszonych przez Einsteina na początku jego kariery fizycznej.