Создать микроскоп с разрешающей способностью, превышающей предел дифракции, невозможно по нескольким причинам: 1

1. Дифракция света. 1 Свет имеет волновую природу, и когда световая волна проходит через маленькое отверстие или огибает край объекта, она начинает «расплываться» (дифракция). 1 Это ограничивает разрешающую способность микроскопа, то есть способность различать две близко расположенные точки как отдельные. 1
2. Длина волны света. 1 Разрешающая способность микроскопа напрямую связана с длиной волны используемого света. 1 Чем меньше длина волны, тем выше разрешение. 1 Видимый свет имеет длину волны от 400 до 700 нанометров, поэтому оптический микроскоп не может различить объекты меньше нескольких сотен нанометров, что намного больше размера молекул (обычно доли нанометра). 1
3. Аберрации линз. 1 Реальные линзы имеют различные аберрации, которые искажают изображение и снижают разрешение. 1 Хотя существуют методы коррекции аберраций, они не могут полностью устранить проблему, особенно при высоких увеличениях. 1
4. Ограничения материалов. 1 Для создания линз с очень короткими фокусными расстояниями, необходимыми для больших увеличений, требуются специальные материалы с высоким показателем преломления. 1 Однако такие материалы могут быть сложными в изготовлении и иметь другие ограничения, например, поглощать свет. 1

Однако есть методы, которые позволяют преодолеть дифракционный предел, например, ближнепольная сканирующая микроскопия (без использования линз) или метод сканирующей микроскопии оптических флуктуационных изображений со сверхвысоким разрешением (SOFISM). 45