顯微鏡的放大倍數(shù)是由不同物鏡和目鏡的組合決定的，但極限放大倍數(shù)與物鏡目鏡無關(guān)，與肉眼可見的可見光范圍有關(guān)。通常，光學(xué)顯微鏡的放大率可以用以下經(jīng)驗(yàn)公式表示:

R≈λ/2

r是物體的最小可分辨距離，λ是入射光的波長。如果把我們?nèi)庋勰芸吹降淖瞎夂妥贤夤獾纳舷抻?jì)算在380nm，那就是190nm左右。如果我們?nèi)庋鄣淖罱K分辨率是0.2±25mm，那么放大倍數(shù)是:

D = 0.2/190× 10 6 =約1050次

現(xiàn)代光學(xué)顯微鏡的極限分辨率約為1500-2000倍，這是因?yàn)轱@微鏡的等效視距與肉眼不同。增加這個(gè)放大倍數(shù)是沒有意義的，因?yàn)橐曇笆前档模倭恋娜肷涔庖矝]用，因?yàn)橐呀?jīng)低于肉眼可見的極限波長的一半，再大的放大倍數(shù)也是徒勞！

從上面我們知道，除了物鏡和目鏡，決定性的因素是入射光的波長。波長越短，理論放大倍數(shù)越高。但是380nm已經(jīng)進(jìn)入紫外波段，肉眼不可見，那么放大倍數(shù)還能提高嗎？

那么它的理論放大倍數(shù)會(huì)大大增加，因?yàn)閄光波的波長更短！其波長在0.001 ~ 10 nm之間，可以滿足更高的放大要求。而X不能在光學(xué)玻璃透鏡上完成折射放大，其折射放大過程由波帶片完成。

x光顯微鏡

很多朋友可能不明白為什么電子也可以用來放大圖像。其實(shí)他們是用電子的波粒二象性作為“光源”！當(dāng)然，電子束在100 kV電壓下加速時(shí)，對應(yīng)的波長是0.004nm，如果需要短波源，那就增加加速電壓。當(dāng)然，電子顯微鏡只能在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，不能隨意根據(jù)你想要的放大倍率進(jìn)行調(diào)節(jié)，否則你得升級更高電壓的電子顯微鏡！

現(xiàn)代電子顯微鏡的極限放大倍數(shù)達(dá)到了300萬倍！基本可以看到原子級！

掃描隧道顯微鏡可以用來獲得物質(zhì)表面原子排列的圖像

如果要按照放大率來計(jì)算，加速器的能級是電子顯微鏡達(dá)不到的。比如北京正負(fù)電子對撞擊器的能級已經(jīng)達(dá)到20億到50億電子伏！但這不僅僅是加速器的主要原理，高能粒子的碰撞就像兩個(gè)核桃碰撞后破碎，我們窺探到了內(nèi)部結(jié)構(gòu)！

當(dāng)兩個(gè)質(zhì)子碰撞時(shí)，我們可以觀察到單個(gè)成分的自旋。如果碰撞能量更高，就有可能發(fā)現(xiàn)并創(chuàng)造新的粒子！

一開始解釋說人類的極限分辨率在25mm時(shí)約為0.1mm-0.2mm，所以2.5×10^-15m m的水平在40億次時(shí)可以清晰地看到！

質(zhì)子直徑約為1.6-1.7× 10-15米

也就是說可以看到原子核內(nèi)部的質(zhì)子和中子。如果按照電磁波波段計(jì)算，這個(gè)波長需要5×10^-15m電磁波，這已經(jīng)是在極高能量λ射線的波長范圍內(nèi)了！

當(dāng)然，我們不需要高能λ射線為我們提供觀測，因?yàn)檫@項(xiàng)工作讓盧瑟福在100多年前通過散射α粒子發(fā)現(xiàn)了原子核！如果你早一點(diǎn)提出來，也許你就能獲得當(dāng)年的諾貝爾獎(jiǎng)了！