Een probleem met het gebruik van golven bij het waarnemen van de wereld kan zijn dat de kwaliteit van het beeld dat je krijgt beperkt wordt door de golflengte van de straling die je gebruikt.

Onze ogen zijn afgestemd op "zichtbaar licht", met een golflengte in de buurt van 0,0005 millimeter. Dat is zo klein dat we ons gewoonlijk geen zorgen hoeven te maken over het verband tussen de golflengte en het onderscheidend vermogen.

De golflengte van zichtbaar licht is echter te groot voor het analyseren van iets dat kleiner is dan een cel. Voor een grotere vergroting moet je straling gebruiken met een kleinere golflengte. De elektronenmicroscoop maakt het mogelijk om "sub-microscopische" dingen te bekijken (zoals virussen). Maar van een atoom kan zelfs de beste elektronenmicroscoop alleen maar een wazig beeld geven.

Hoe nu verder? Er is wel straling met kleinere golflengte: röntgen- en gamma-straling. Maar daarvoor zijn geen lenzen te maken. De weg wordt gewezen door de elektronenmicroscoop: deeltjes versnellen!