顯微鏡是個神奇的東西，我們肉眼看不到的東西，在它的“注視下”都無可遁形，確實令人好奇萬分。

顯微鏡下蜘蛛的眼睛

為什麼顯微鏡能放大呢？

光學放大鏡的原理是先用物鏡（凸透鏡）將物體進行放大，然後使用目鏡將物鏡放大的實像再次放大，所以光學顯微鏡的放大倍數=目鏡放大倍數×物鏡放大倍數。

比如說目鏡是放大倍數是5X，物鏡是10X，那麼該臺顯微鏡放大倍數就是5×10=50倍。其中決定顯微鏡解析度高低的，是物鏡。

光學顯微鏡

解析度大小一般用分辨距離表示，其計算公式是d=0.61λ/A（λ為光波長，A為物鏡的數值孔徑）。

電子顯微鏡原理與光學顯微鏡原理類似，只是使用電子束替代了可見光束，用電磁場替代了透鏡；掃描隧道顯微鏡則是利用量子理論中的隧道效應。

掃描隧道顯微鏡

顯微鏡的放大極限？

光學顯微鏡的極限解析度是0.2μm，最大放大能力在1500~2000倍，這主要是受制於可見光波長400~700nm所致（顯微鏡的解析度約為光波長的一半）。

電子顯微鏡極限分辨能力大約在0.2nm，最大放大能力可達數百萬倍，是光學顯微鏡的1000多倍，主要是利用了波長更短的電磁波或者電子束。

電子顯微鏡及其原理

掃描隧道顯微鏡是當今世界上放大能力最強的顯微鏡，其縱向解析度達到0.01nm，放大倍數超過3億倍。

用一句話形容他們的功能：光學顯微鏡可以看細胞，電子顯微鏡可以看DNA，而掃描隧道顯微鏡則可以觀察原子。

顯微鏡下的世界

顯微鏡放大為什麼不失真？

我們都知道，數碼相機拍攝的圖片，放到電腦上繼續放大，超過一定限度後就會模糊、失真。

但是顯微鏡將物體放大數千乃至數百萬倍，物體仍然很清晰，不會模糊，也不會失真，這到底是怎麼回事？

15000倍下的光子晶體

其實數碼相片放大後模糊、失真，主要是由於在數碼裝置中物體的成像都是由畫素構成。所謂畫素，實則是在螢幕上顯示的點，它的大小不是固定的。

顯微鏡下的狗蝨和蜱蟲

具有相同尺寸的顯示屏，如果它的畫素越多，它的畫素點尺寸就越小，解析度就越高。如手機的畫素為1080 x 2244，表示這個手機螢幕每行有1080個畫素點，一共有2244排。

這個畫素點代表了它表示影象的最小單位，如果繼續放大，它沒有繼續包含有效資訊了，就產生模糊和所謂的失真。

原子組成的小人影象

眼睛看到顯微鏡放大物體的成像，並不使用畫素表示，它是光波（電磁波等）對實際物體資訊特徵的反映。在普朗克長度（1.616229x10^-35m）以上範圍，實體都是存在的，都可以連續體現其資訊特徵，沒有所謂的失真。