Los objetos ultramicroscópicos, a veces llamados submicroscópicos o nanoscópicos, son objetos demasiado pequeños para ser observados de manera útil con un microscopio convencional. Por lo general, esto se refiere a objetos más pequeños que aproximadamente una micra de tamaño, pero puede referirse a bacterias tan grandes como unas pocas micras de diámetro. Un micrón, o micrómetro, es una millonésima parte de un metro, seguido del nanómetro, que es una mil millonésima parte de un metro.
El medio más común para observar objetos ultramicroscópicos es el microscopio electrónico, inventado en 1931. Un par de otros incluyen el ultramicroscopio, que observa objetos más pequeños que la longitud de onda de la luz mediante la observación de sus anillos de difracción contra un cuerpo negro, y el microscopio de efecto túnel, que utiliza efectos cuánticos para obtener imágenes de átomos individuales.
Algunas longitudes y objetos ultramicroscópicos incluyen:
Átomo de hidrógeno – 0.05 nm.
Átomo de azufre – 0.1 nm.
Diámetro del nanotubo de carbono – 1 nm.
Diámetro de la hélice de ADN – 2 nm.
10 pares de bases en una cadena de ADN típica: 3.4 nm.
Espesor de la membrana celular típica – 6-10 nm.
Los virus más pequeños: 20 nm.
Longitud de onda de la luz ultravioleta extrema: 40 nm.
Tamaño de característica más pequeño de los microchips actuales: 65 nm.
Tamaño de las partículas de humo típicas: 100 nm.
El virus más grande conocido
Comienza el espectro de luz visible (violeta) – 380 nm.
Diámetro de la cápside del virus más grande conocido, Mimivirus – 400 nm.
Diámetro de la bacteria más pequeña conocida, Haemophilus influenzae – 500 nm.
Límite superior informal del régimen ultramicroscópico – 1000 nm.
Cuando el microscopio electrónico comenzó a usarse comercialmente en la década de 1940, una de sus primeras aplicaciones fue la caracterización y descripción de virus, que hasta ese momento se consideraban relativamente misteriosos. Gran parte de la investigación pionera se llevó a cabo en Alemania, Canadá y Estados Unidos. Se descubrió que los virus, junto con la mayoría de los otros objetos ultramicroscópicos, no cambian en relación con su entorno, lo que se cree que les ha impedido su inclusión en el árbol de la vida.
Otros usos de los ultramicroscopios incluyen la observación de partículas de niebla y el seguimiento de iones en las cámaras de nubes, y el estudio del movimiento browniano, que fue uno de los primeros temas tratados por Einstein al comienzo de su carrera en física.