Objetos ultramicroscópicos, às vezes chamados sub-microscópicos ou nanoscópicos, são objetos pequenos demais para serem observados de maneira útil com um microscópio convencional. Isso normalmente se refere a objetos menores que cerca de um mícron, mas pode se referir a bactérias tão grandes quanto alguns mícrons de diâmetro. Um mícron, ou micrômetro, é um milionésimo de metro, seguido pelo nanômetro, que é um bilionésimo de metro.
O meio mais comum de observar objetos ultramicroscópicos é o microscópio eletrônico, inventado em 1931. Alguns outros incluem o ultramicroscópio, que observa objetos menores que o comprimento de onda da luz, observando seus anéis de difração contra um corpo negro, e o microscópio de varredura por tunelamento, que usa efeitos quânticos para imagem de átomos individuais.
Alguns comprimentos e objetos ultramicroscópicos incluem:
- Átomo de hidrogênio - 0,05 nm.
- Átomo de enxofre - 0,1 nm.
- Diâmetro do nanotubo de carbono - 1 nm.
- Diâmetro da hélice do DNA - 2 nm.
- 10 pares de bases em uma fita de DNA típica - 3,4 nm.
- Espessura da membrana celular típica - 6-10 nm.
- Os menores vírus - 20 nm.
- Comprimento de onda da luz ultravioleta extrema - 40 nm.
- Menor tamanho de característica dos microchips atuais - 65 nm.
- Tamanho de partículas de fumaça típicas - 100 nm.
- O maior vírus conhecido,
- O espectro de luz visível (violeta) começa - 380 nm.
- Diâmetro do capsídeo do maior vírus conhecido, Mimivirus - 400 nm.
- Diâmetro da menor bactéria conhecida, Haemophilus influenzae - 500 nm.
- Limite superior informal do regime ultramicroscópico - 1000 nm.
Quando o microscópio eletrônico começou a ser usado comercialmente na década de 1940, uma de suas primeiras aplicações foi a caracterização e descrição de vírus, que eram considerados relativamente misteriosos até então. Grande parte da pesquisa pioneira ocorreu na Alemanha, Canadá e Estados Unidos. Foi descoberto que os vírus, juntamente com a maioria dos outros objetos ultramicroscópicos, não mudam em relação aos seus ambientes, o que se acredita ter impedido sua inclusão na árvore da vida.
Outros usos para ultramicroscópios incluem a observação de partículas de neblina, o rastreamento de íons em câmaras de nuvens e o estudo do movimento browniano, que foi um dos primeiros tópicos abordados por Einstein no início de sua carreira em física.
