光学显微镜是我们进入微观世界的必备工具，但它却不是万能的，根据它的光学结构与可见光波段的波长范围，它的的极限放大倍数是有限的！光学显微镜的极限放大倍率
显微镜的放大倍率是由不同的物镜和目镜组合决定的，但极限放大倍率却和物镜目镜没啥关系，这和肉眼可视的可见光范围是相关的，一般光学显微镜的放大倍率可以用如下经验公式展现：
R≈λ/2
R为物体最小可分辨距离，λ为入射光的波长，假如我们肉眼能看到的上限紫光与紫外波长380nm极限计算的话，大约是是190nm，按我们肉眼极限分辨率在25mm时的极限分辨率0.2mm计算的话，那么放大倍率为：
D=0.2/190×10^6=1050倍左右
现代光学显微镜的极限分辨率大约为1500-2000倍，那是因为显微镜的等效视物距离跟肉眼对比的25MM有差异。这个倍率上再增加就没有意义了，因为视野中一片黑暗，再亮的入射光线也没有用，因为已经低于肉眼可见极限波长的一半了，再大的倍率也是徒劳！
有比光显微镜更大倍率的显微镜吗？
我们从上文知道了与放大倍率除了和物镜和目镜相关外，决定性因素是入射光的波长，波长越短，理论放大倍率越高，但380nm已经进入了紫外光的波段，肉眼已经不可见了，那么还能在提高倍率吗？
将入射光换成X光，肉眼换成X光敏感的摄像头即可
那么它的理论放大倍率将会大幅度增加，因为X光波的波长更短！它的波长在在0.001～10纳米之间可以满足更高的倍率要求，但X在光学玻璃透镜上无法完成折射放大，它的折射放大过程由波带片来完成。
X光显微镜
假如还要更大的倍率呢？电子显微镜能满足要求！
很多朋友可能不理解电子为什么也能拿来放大图像，其实这是利用电子的波粒二象性来作为“光源”的！当然电子束在100千伏电压加速下时，对应的波长为0.004nm，如果需要短的波源，那么提高加速电压，当然电子显微镜也只能在一定范围内调整，并不能随心所欲按你想要的倍率调整，要不然你得升级一台更高加电压的电子显微镜！
现代电子显微镜的极限放大倍率已经达到300万倍！基本上能看到原子级别了！
利用扫描隧道显微镜(STM)可以得到物质表面原子排列的图象
如果要按放大倍率来计算，那么加速器的的能级是电子显微镜望尘莫及的，比如北京正负电子对撞击机的能级达到了20亿到50亿电子伏特！但这并不只是加速器的主要原理，而是高能粒子相撞就如两个核桃撞击后碎裂，被我们窥探到了内部结构！
当两个质子相撞时我们可以对单个组分自旋的观测，如果达到更高哦碰撞能量，那么有可能发现和创造新的粒子！
40亿倍是什么概念？能看到什么？
开头说明了人的极限分辨率大概在25mm下是0.1mm-0.2mm，那么在40亿倍下大概能看清2.5×10^-15m的级别！
质子的直径大约为：1.6-1.7×10^-15m
也就是说可以看到原子核内部的质子和中子，假如按电磁波段来计算的话，这个波长需要5×10^-15m的电磁波，这个波长早已位于极高能的λ射线波长范围内了！
当然我们不需要高能λ射线来给我们提供观测，因为这个工作在100多年前让卢瑟福用α粒子散射的方式发现原子核了！假如更早一点提出啦的话，说不定你就能获得当年的诺贝尔奖了呢！
卢瑟福用α粒子去轰击金箔，发现绝大部分的α粒子都直接穿过了金箔，只有极少数发生了偏转只有极微量的粒子被回弹，卢瑟福根据这个发现重构了原子内部的结构，发现了原子核！
所以从理论上看，100多年前的卢瑟福就利用“α粒子散射”实现了放大40亿倍的“显微镜”，这是不是解决40亿倍放大的思路？而根据杨振宁的杨米尔斯方程和杨巴克斯方程、通过高能加速器的验证，建立的标准粒子模型，各位可以看看这个级别是多少亿倍的！
当然这已经不能被用倍数来形容了，原子核内的世界，我们是不能用直接测量的方式来观测，各位有听说过哪个电子显微镜看到了原子核？这不可能嘛，但我们仍然了解到了原子核内发生的过程，甚至组成原子核的质子与中子的内部世界，你不觉得科学的神奇吗？
