Problemet med å bruke bølger til å detektere omgivelsene, er at bildekvaliteten er begrenset av bølgelengden som brukes.
Øynene våre virker for lys med bølgelengder av størrelsesorden 0,0000005 meter ("synlig lys"). Det er vanligvis kort nok bølgelengde til at vi ikke trenger å bry oss om oppløsningsproblemer siden vi ikke ser på gjenstander som har mindre utstrekning enn 0,0000005 meter.
Men bølgelengden til synlig lys er for stor til å se ting som er mindre enn en celle. For å kunne studere ting som er mindre, må man bruke bølger med mindre bølgelengde. Det er grunnen til at man benytter elektronmikroskoper når man studerer mindre ting som for eksempel virus. Men selv de beste elektronmikroskopene gir bare et uklart bilde av et atom.