ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के साथ आणविक संरचनाओं का अवलोकन करने का परिचय
आणविक संरचना को एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करके देखा जा सकता है, जिसका अब 15 मिलियन गुना तक आवर्धन है।
1970 के दशक में, ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी लगभग 0.3 नैनोमीटर के रिज़ॉल्यूशन वाला एक लोकप्रिय प्रकार का माइक्रोस्कोप था, जबकि मानव रिज़ॉल्यूशन लगभग 0.1 मिलीमीटर था, जो इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी विकास की प्रारंभिक अवस्था थी।
1931 में, एक जर्मन वैज्ञानिक ने एक ठंडे कैथोड डिस्चार्ज इलेक्ट्रॉन स्रोत और तीन इलेक्ट्रॉनों वाले एक लेंस को मिलाकर एक उच्च वोल्टेज ऑसिलोस्कोप को संशोधित किया। संशोधन के बाद, उन्होंने पाया कि ऑसिलोस्कोप वस्तुओं को कई गुना बड़ा कर सकता है। इस प्रकार, उन्होंने ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का आविष्कार किया, और उच्च वोल्टेज ऑसिलोस्कोप के आविष्कार ने दुनिया को इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के आवर्धक कार्य की पुष्टि की।
20वीं सदी की शुरुआत में, अमेरिकी वैज्ञानिकों ने इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी के रिज़ॉल्यूशन के अध्ययन में नई सफलताएँ हासिल कीं, जो जल्द ही आधुनिक स्तर तक पहुँच गईं। इस समय, चीन में इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी का भी तेजी से विकास हुआ।
आजकल, इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी का आवर्धन 15 मिलियन गुना तक पहुँच सकता है, जबकि ऑप्टिकल सूक्ष्मदर्शी का आवर्धन केवल 2000 गुना है। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप और ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के बीच भी यही अंतर है। इसलिए, हम इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी के माध्यम से धातुओं में परमाणु स्थितियों और अर्धचालकों में परमाणुओं की सुव्यवस्थित व्यवस्था का प्रत्यक्ष निरीक्षण कर सकते हैं।
इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी का रिज़ॉल्यूशन अभी भी ऑप्टिकल सूक्ष्मदर्शी से कहीं बेहतर है। ऑप्टिकल सूक्ष्मदर्शी का बड़ा आवर्धन लगभग 2000 गुना है, जबकि आधुनिक इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी का आवर्धन 3 मिलियन गुना से अधिक है। इसलिए, इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी के माध्यम से, कुछ भारी धातु परमाणुओं और क्रिस्टल के साफ-सुथरे व्यवस्थित परमाणु जाली का सीधे निरीक्षण करना संभव है (ध्यान दें कि केवल व्यवस्था देखी जा सकती है, और परमाणु संरचना और आणविक स्तर को इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी द्वारा स्पष्ट रूप से नहीं देखा जा सकता है। माइक्रोस्कोप के नीचे जो देखा जा सकता है वह विभिन्न विन्यास वाले अणुओं का क्रिस्टल आकार है)
वर्तमान में, सूक्ष्मदर्शी मूल रूप से अणुओं को स्पष्ट रूप से देखने में असमर्थ हैं, इसलिए नहीं कि आवर्धन अपर्याप्त है, बल्कि इसलिए कि ऑप्टिकल सूक्ष्मदर्शी का रिज़ॉल्यूशन प्राप्त नहीं किया जा सकता है। वर्तमान उच्च रिज़ॉल्यूशन वाला STORM 20nm के आसपास है, जिसका अर्थ है कि 20 नैनोमीटर से अधिक दूरी वाले दो बिंदुओं को स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है, जबकि 20 नैनोमीटर से नीचे के बिंदु एक क्लस्टर के रूप में दिखाई देते हैं।
