Was ist der Hauptgrund, warum sich mit einem optischen Mikroskop feine Strukturen von einigen zehn nm nicht direkt beobachten lassen?

Antwort: A. Wegen der durch Lichtbeugung gesetzten Auflösungsgrenze (etwa in der Größenordnung der Lichtwellenlänge)

Das Auflösungsvermögen eines optischen Mikroskops ist durch Lichtbeugung auf etwa 0,61λ/NA begrenzt (λ: Wellenlänge, NA: numerische Apertur). Da die Wellenlänge sichtbaren Lichts etwa 400 bis 700 nm beträgt, liegt die Grenze selbst unter besten Bedingungen bei etwa 200 nm, und Strukturen von einigen zehn nm lassen sich nicht auflösen. Deshalb werden SEM und TEM mit Elektronenstrahlen weit kürzerer Wellenlänge verwendet. Helligkeit oder Farbe sind nicht das Problem.