הגדלה וקנה מידה.

שלב 1 מתוך 6

שתי עדשות

תאים קטנים מכדי שהעין תראה אותם: העין מבחינה בפרטים של כעשירית מילימטר, ותא לחי רחב כחצי מזה. בסצנה שני מיקרוסקופים שמסתכלים על אותה דגימה, גירוד מפנים הלחי: מיקרוסקופ אור משמאל ומיקרוסקופ אלקטרונים מימין. לידם, שתי התמונות שכל אחד מהם רואה.

מבט פנימה חתך את המיקרוסקופים, וכך רואים את הדרך של האור. במיקרוסקופ האור יש שתי עדשות בזו אחר זו: העדשה האובייקטיבית, ליד הדגימה, יוצרת תמונה מוגדלת, והעינית, ליד העין, מגדילה את התמונה הזאת שוב. על הצריח יש ארבע עדשות אובייקטיביות: פי 4, 10, 40 ו־100.

שלב 2 מתוך 6

גודל אמיתי

הגדלה אומרת כמה פעמים התמונה גדולה מהדבר האמיתי:

הגדלה = גודל בתמונה ÷ גודל אמיתי

ולכן, כשיודעים את ההגדלה, מחשבים את הגודל האמיתי בחילוק: גודל אמיתי = גודל בתמונה ÷ הגדלה. גדלים של תאים מודדים במיקרומטרים: 1 mm = 1000 µm.

כל אחת משתי התמונות שליד הסצנה מודפסת ברוחב 20 mm.

שלב 3 מתוך 6

לבחור הגדלה

ההגדלה בסצנה כתובה בחזקות של עשר, כמו שלמדתם ביחידה על יחס וקנה מידה: 2 היא $10^2$⁠, כלומר פי 100, ו־3 היא פי 1,000. ככל שההגדלה גדלה, הקטע של הדגימה שנכנס לתמונה קטן.

שלב 4 מתוך 6

מתצלום

אותו חשבון עובד על כל תצלום שצולם במיקרוסקופ, אם יודעים באיזו הגדלה הוא צולם. בספרים מוסיפים לתצלום לעתים קרובות קו קנה מידה במקום לכתוב את ההגדלה.

שלב 5 מתוך 6

הפרט הקטן ביותר

אפשר להגדיל עוד ועוד, אבל מה שקובע מה נראה הוא כושר ההפרדה: המרחק הקטן ביותר שבו שתי נקודות עוד נראות כשתיים ולא ככתם אחד. אור הוא גל, וגל לא יכול להבחין בפרטים קטנים בהרבה מאורך הגל שלו. עבור מיקרוסקופ אור,

$d = \frac{0.61\,\lambda}{\mathrm{NA}}$$d =$$\frac{0.61\,\lambda}{\mathrm{NA}}$⁠

כש־$\lambda$⁠ אורך הגל, ו־$\mathrm{NA}$⁠, הצמצם המספרי, מודד כמה רחב חרוט האור שהעדשה אוספת. הכיתוב שמתחת לתמונת האור מראה את העדשה שבשימוש ואת ה־$\mathrm{NA}$⁠ שלה.

שלב 6 מתוך 6

הגדלה ריקה

התמונה מימין, של מיקרוסקופ האלקטרונים, חדה הרבה יותר. לאלקטרונים שהואצו במתח גבוה יש אורך גל של כמה פיקומטרים, קטן פי מאה אלף מזה של אור, ולכן הם מפרידים פרטים של פחות מננומטר.