현미경의 원리가 너무 궁금합니다.

Question

요즘 고가의 현미경은 원자 단위 까지 볼수있는 수준깢 된다고 하는데 그러한 전자 현미경의 원리가 너무 궁금합니다 어떻게 해서 원자단위까지 볼수있나요?

Answer 1

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.

현미경이 물체의 상을 확대하는 원리는 초점거리가 짧은 대물렌즈를 물체 가까이 둠으로 얻어진 1차 확대된 실상을 접안렌즈로 다시 확대하는 것이다. 상이 맺히고 확대하는 것은 물체와 대물렌즈 사이의 거리가 조금만 변하여도 바른 상을 맺지 못할 정도로 매우 예민하다. 현미경의 배율은 물체의 원래 크기에 대한 보이는 크기의 비율이다. 현미경 배율은 대물렌즈의 배율과 접안렌즈의 배율의 곱으로 계산한다.

대물렌즈와 1차 확대된 실상.

대물렌즈의 초점(F1) 밖에 작은 물체를 놓으면 대물렌즈에 의해 확대된 실상 2) 이 만들어진다. 1차 확대된 실상은 접안렌즈의 입장에서 볼 때 물체의 역할을 하게 된다. 물체는 우리 눈에 가까울수록 잘 보이지만 일정거리보다 더 가까이 가져오면 물체는 더 커져 보이나 상을 정확히 맺힐 수 없기에 흐릿해 보이게 된다. 여기서 우리 눈이 물체를 가장 잘 인식할 수 있는 거리를 명시거리라 하고 보통 250mm이다. 1차로 확대된 상은 명시거리 안쪽에 맺힘으로 잘 볼 수 없기 때문에 볼록렌즈를 써서 상을 뒤로 보냄으로 비로소 뚜렷한 상을 볼 수 있게 된다. 결과적으로 물체를 명시거리 안쪽으로 당겨 확대된 크기의 상을 다시 볼록렌즈인 접안렌즈로 다시 뒤쪽에 맺히게 함으로 우리는 확대된 허상 3) 을 또렷하게 볼 수 있게 된다.

접안렌즈와 2차 확대된 허상.

출처 : [네이버 지식백과]광학현미경의 원리 - 마이크로의 세계가 궁금하다 (원리사전, 곽효길)

Answer 2

안녕하세요. 과학전문가입니다.

전자현미경은 광학현미경이 보는 것보다 훨씬 더 작은 물체의 관측이 가능합니다. 전자 발생 장치로 가속화된 전자를 생성시키고 관측대상을 통과하는 전자를 도출하여 가시적인 상을 만들어줍니다.

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