要观察纳米级别（通常指1-100纳米）的物体，需要借助高分辨率的显微技术。以下是几种常用的纳米级显微镜及其特点：

1. 电子显微镜（Electron Microscopes, EM）

• 原理：利用电子束代替可见光成像，波长极短（可达皮米级），分辨率远超光学显微镜。

• 类型：

• 分辨率：1~20纳米（表面形貌）。

• 用途：观察样品表面三维形貌，如纳米材料、生物样品等。

• 缺点：需导电涂层（非导电样品），分辨率低于TEM。

• 分辨率：0.05~0.2纳米（接近原子级别）。

• 用途：观察材料内部结构、晶体缺陷、病毒颗粒等。

• 缺点：样品需超薄（<100纳米），制备复杂，需真空环境。

• 透射电子显微镜（TEM, Transmission Electron Microscope）

• 扫描电子显微镜（SEM, Scanning Electron Microscope）

2. 扫描探针显微镜（SPM, Scanning Probe Microscopes）

• 原理：通过物理探针扫描样品表面，检测探针与样品的相互作用力或电流。

• 类型：

• 分辨率：0.1纳米（原子级）。

• 用途：仅适用于导电样品，可操纵单个原子（如著名的IBM原子Logo）。

• 缺点：需导电表面，环境控制严格。

• 分辨率：横向~0.2纳米，纵向~0.01纳米。

• 用途：可观察导体/非导体表面原子排列、分子结构等。

• 优点：无需真空，可在大气或液体中操作。

• 原子力显微镜（AFM, Atomic Force Microscope）

• 扫描隧道显微镜（STM, Scanning Tunneling Microscope）

3. 超分辨率光学显微镜（突破衍射极限）

• 原理：通过荧光标记和特殊成像技术突破光学衍射极限（~200纳米）。

• 类型：

• STED（受激发射损耗显微镜）：分辨率可达20~50纳米。

• PALM/STORM（单分子定位技术）：分辨率~10纳米。

• 用途：活细胞成像、生物大分子定位。

• 缺点：需荧光标记，无法直接观察非生物材料。

4. X射线显微镜（X-ray Microscopy）

• 分辨率：~10纳米（同步辐射光源）。

• 用途：观察厚样品内部结构（如电池材料、细胞器）。

• 缺点：设备昂贵，需同步辐射装置。

选择依据：

• 观察对象：

• 材料/原子结构 → TEM/STM。

• 表面形貌 → SEM/AFM。

• 生物样品（活体） → 超分辨率光学显微镜/AFM。

• 样品要求：

• 导电性（SEM/STM需导电，AFM/TEM无要求）。

• 是否需真空（电子显微镜需真空，AFM可在空气中）。

• 预算：

• 电子显微镜（百万级设备），AFM/STM（数十万到百万）。

其他技术：

• 冷冻电镜（Cryo-EM）：用于生物大分子三维结构解析（诺贝尔化学奖2017）。

• 近场光学显微镜（NSOM）：突破衍射极限，分辨率~50纳米。

如果需要更具体的推荐，可以提供样品的类型（如金属、生物组织、高分子材料等）和观测目标（形貌、成分、动态过程等）！