Можно ли, при использовании ультрафиолетового микроскопа с лучами длиной волны 0,2 мкм, обнаружить рибосомы размером

Шмель

11

Для ответа на ваш вопрос, давайте рассмотрим влияние размера волны света на способность микроскопа разрешать детали.

Дифракция света возникает при его прохождении через отверстие или вокруг преграды. Величина дифракции зависит от длины волны света и размера отверстия или детали, которую мы пытаемся увидеть.

Формула, которую мы можем использовать для расчета минимального разрешаемого размера детали, называется критерием Рэлея. Она гласит:

\[
d = \frac{{0,61 \cdot \lambda}}{{\sin \theta}}
\]

где \(d\) - минимальный разрешаемый размер детали, \(\lambda\) - длина волны света, а \(\theta\) - апертурный угол объектива микроскопа.

В вашей задаче, длина волны света составляет 0,2 мкм (или 200 нм), а вы хотите узнать, можно ли обнаружить рибосомы размером 30 нм. Подставляя эти значения в формулу, получаем:

\[
d = \frac{{0,61 \cdot 200}}{{\sin \theta}}
\]

Решение этого уравнения даст нам значение апертурного угла \(\theta\).

\[
\theta = \frac{{0,61 \cdot 200}}{{d}}
\]

Подставляя размер рибосомы, получаем:

\[
\theta = \frac{{0,61 \cdot 200}}{{30}}
\]

Выполняя вычисления, мы получаем:

\[
\theta \approx 4,07\text{ рад}
\]

Таким образом, апертурный угол объектива микроскопа составляет примерно 4,07 радиана. При данном угле возможно обнаружение рибосом размером 30 нм внутри клетки.

Ультрафиолетовый микроскоп с длиной волны 0,2 мкм является подходящим для наблюдения таких маленьких деталей, как рибосомы. Однако, учтите, что в реальных условиях существуют другие факторы, влияющие на разрешение и качество изображения, такие как апертурная система микроскопа и оптические свойства образцов. Это следует учитывать при работе с ультрафиолетовым микроскопом.