Milyen mikroszkóppal lehet látni 1 db vízmolekulát és hányszoros nagyítású az?

Hagyományos - azaz fénymikrószkópokkal - ez lehetetlen.

Elektronmikroszkópok jó részénél is probléma, hogy vákuumot kell biztosítani (csak néhány spéci modern cuccnál nem), így az elszívja a vizet.

"A modern TEM (transzmissziós elektronmikroszkóp) felbontása 0,1 nm-ig megy, a vízmolekula meg 0,3 nm-es, úgyhogy elvileg lehet vele látni. "

Nem. Sajnos nem lehet látni. Ez az elérhető minimális felbontás úgy jön ki, hogy makromolekulákról ezerszámra készítenek felvételeket, amiket átlagolnak, és mindenféle trükkökkel javítják a felbontást. A valóságban már egy kissebb fehérje sem látszik EM alatt önnmagában (kb. 50-100kDa-tól felfele már OKés, ha jó, kompakt a szerkezet). Szóval semmilyen elektronmikroszkóp nem alkalmas vízmolekula megjelenítésére. Ennek az az oka, hogy az elektronsugár hullámhossza sokszorosan meghaladja a vízmolekula méretét.

Viszont. Ha egyszer képesek leszünk tökös röntgen miroszkópot csinálni, aminek a hullámhossza megfelelően kicsi, akkor ez is lehetségessé válik. A mai sugárforrások energiája túl alacsony. Viszont. Az a röntgen fény, ami képes felbontani a vízmolekulát, olyan nagy energiájú, hogy fel is bontja az oxigén és a hidrogén közti kötést (a műszerről nem is beszélve).

De, ha nem ragaszkodsz mikroszkópiéhoz, akkor van olyan technika, amivel vízmolekulák láthatóvá tehetők: röntgen krisztallográfiás vizsgálatokban látható, ahogy a fehérjék közötti teret vízmolekulák töltik ki (pontosabban azok a vízmolekulákat lehet látni, amik kellően erősen kötöttek).

A fehérjéknél nem lehet eszetlenül növelni az energiát (=csökkenteni a hullámhosszat), mert szétesik a fehérje. De stabil kondenzált anyagok esetén (SiO2, TiO2, ZnO, grafit, grafén, stb.) lehetséges az atomi szintű képalkotás is. Egy TEM 200 kV-on már 0,1 nm környéki felbontást tud, és ez nem mese. Gondolom azzal fehérjéket vizsgálni már elég rossz ötlet lenne. Mondjuk azt nem tudom, hogy a vízmolekulát is elbontaná-e.

HRTEM-es képek (HR=High resolution):

[link]

[link]

Itt meg egy cég, ami pl 0,08 nm-es felbontást is kiír magáról. Nem tudom hogy tényleg tud-e annyit, de a lényeg hogy a 0,1 nm felbontás nem egy olyan hihetetlen dolog.

[link]