Ultramikroskopiska föremål, ibland kallade submikroskopiska eller nanoskopiska, är föremål för små för att kunna observeras med ett konventionellt mikroskop. Detta hänvisar vanligtvis till föremål som är mindre än cirka en mikron i storlek, men kan hänvisa till bakterier så stora som några mikrometer i diameter. En mikron, eller mikrometer, är en miljondels meter, följt av nanometern, som är en miljarddels meter.
Det vanligaste sättet att observera ultramikroskopiska föremål är elektronmikroskopet, som uppfanns 1931. Ett par andra inkluderar ultramikroskopet, som observerar föremål som är mindre än ljusets våglängd genom att observera deras diffraktionsringar mot en svart kropp, och sveptunnelmikroskopet, som använder kvanteffekter för att avbilda enskilda atomer.
Vissa ultramikroskopiska längder och objekt inkluderar:
Väteatom – 0.05 nm.
Svavelatom – 0.1 nm.
Diameter på kolnanoröret – 1 nm.
Diameter på DNA-spiral – 2 nm.
10 baspar i en typisk DNA-sträng – 3.4 nm.
Tjocklek på typiskt cellmembran – 6-10 nm.
Minsta virus – 20 nm.
Våglängd för extremt ultraviolett ljus – 40 nm.
Minsta funktionsstorlek på dagens mikrochips – 65 nm.
Storlek på typiska rökpartiklar – 100 nm.
Det största kända viruset,
Synligt ljusspektrum (violett) börjar – 380 nm.
Kapsiddiameter för största kända virus, Mimivirus – 400 nm.
Diameter på minsta kända bakterie, Haemophilus influenzae – 500 nm.
Informell övre gräns för ultramikroskopisk regim – 1000 nm.
När elektronmikroskopet först började användas kommersiellt på 1940-talet var en av dess första tillämpningar karakterisering och beskrivning av virus, som ansågs vara relativt mystiska fram till den tiden. Mycket av den banbrytande forskningen ägde rum i Tyskland, Kanada och USA. Man upptäckte att virus, tillsammans med de flesta andra ultramikroskopiska föremål, inte förändras i förhållande till sina miljöer, vilket tros ha hindrat dem från att ingå i livets träd.
Andra användningsområden för ultramikroskop inkluderar observation av dimpartiklar och spårning av joner i molnkammare, och studiet av Brownsk rörelse, som var ett av de första ämnena som Einstein tog upp i början av sin fysikkarriär.