
Прибор, используемый для наблюдения объектов, слишком малых для невооружённого глаза, требующий стабильности.Микроскоп — это прибор, увеличивающий объекты, слишком малые для невооружённого глаза, такие как клетки, бактерии или отдельные атомы. Главная проблема микроскопии — стабильность: любая вибрация или дрейф размывают изображение, поэтому микроскопы высокого разрешения устанавливаются на тяжёлые виброизолированные столы и используют системы обратной связи для компенсации теплового расширения или механических шумов. Современные микроскопы вышли далеко за пределы простых луп: они используют электроны, рентгеновские лучи или даже квантовые эффекты для исследования материи в масштабах от микрометров до пикометров.
Первые составные микроскопы были созданы в конце XVI века голландскими мастерами-оптиками, а Антони ван Левенгук позже, в 1670-х годах, с помощью простых однолинзовых конструкций наблюдал бактерии и сперматозоиды. Электронный микроскоп был изобретён в 1931 году Эрнстом Руской и Максом Кноллем, а сканирующий туннельный микроскоп появился в 1981 году благодаря Герду Биннингу и Генриху Рореру в IBM Zurich.
Большинство микроскопов работают, фокусируя некоторое излучение — видимый свет, электроны или рентгеновские лучи — на образце, а затем увеличивая полученный сигнал с помощью линз или детекторов. Разрешение ограничено длиной волны используемого излучения: видимый свет позволяет различать детали размером около 200 нанометров, а электронные микроскопы, использующие гораздо более короткие волны, могут разрешать отдельные атомы. В сканирующих зондовых микроскопах острая игла физически сканирует поверхность, измеряя силы или электрические токи точка за точкой, чтобы построить изображение вообще без линз.
Микроскопы необходимы в биологии, медицине, материаловедении и нанотехнологиях — от диагностики заболеваний по образцам тканей до контроля полупроводниковых чипов и разработки новых материалов на атомном уровне.
Сканирующий туннельный микроскоп настолько чувствителен, что может изображать отдельные атомы, а его игла обычно заточена до одного атома на самом кончике.



