Les objets ultramicroscopiques, parfois appelés submicroscopiques ou nanoscopiques, sont des objets trop petits pour être observés utilement avec un microscope conventionnel. Cela fait généralement référence à des objets de taille inférieure à environ un micron, mais peut faire référence à des bactéries aussi grandes que quelques microns de diamètre. Un micron, ou micromètre, est un millionième de mètre, suivi du nanomètre, qui est un milliardième de mètre.
Le moyen le plus courant d’observer des objets ultramicroscopiques est le microscope électronique, inventé en 1931. Quelques autres incluent l’ultramicroscope, qui observe des objets plus petits que la longueur d’onde de la lumière en observant leurs anneaux de diffraction contre un corps noir, et le microscope à effet tunnel, qui utilise des effets quantiques pour imager des atomes individuels.
Certaines longueurs et objets ultramicroscopiques comprennent :
Atome d’hydrogène – 0.05 nm.
Atome de soufre – 0.1 nm.
Diamètre du nanotube de carbone – 1 nm.
Diamètre de l’hélice d’ADN – 2 nm.
10 paires de bases dans un brin d’ADN typique – 3.4 nm.
Épaisseur de la membrane cellulaire typique – 6-10 nm.
Les plus petits virus – 20 nm.
Longueur d’onde de la lumière ultraviolette extrême – 40 nm.
La plus petite taille de caractéristique des micropuces actuelles – 65 nm.
Taille des particules de fumée typiques – 100 nm.
Le plus gros virus connu,
Le spectre de la lumière visible (violet) commence – 380 nm.
Diamètre de la capside du plus grand virus connu, Mimivirus – 400 nm.
Diamètre de la plus petite bactérie connue, Haemophilus influenzae – 500 nm.
Limite supérieure informelle du régime ultramicroscopique – 1000 nm.
Lorsque le microscope électronique a commencé à être utilisé commercialement dans les années 1940, l’une de ses premières applications a été la caractérisation et la description de virus, qui étaient jusqu’alors considérés comme relativement mystérieux. Une grande partie de la recherche pionnière a eu lieu en Allemagne, au Canada et aux États-Unis. Il a été découvert que les virus, ainsi que la plupart des autres objets ultramicroscopiques, ne changent pas en fonction de leur environnement, ce qui les aurait empêchés d’être inclus dans l’arbre de la vie.
D’autres utilisations des ultramicroscopes incluent l’observation des particules de brouillard et le suivi des ions dans les chambres à nuages, et l’étude du mouvement brownien, qui a été l’un des premiers sujets abordés par Einstein au début de sa carrière en physique.