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顕微鏡で原子を見ることは可能ですか?

従来の顕微鏡で原子を見ることはできません。その理由は次のとおりです。

* サイズ: 原子は非常に小さく、可視光の波長の約100,000倍です。 従来の顕微鏡は、光を使用してオブジェクトを照らし、拡大しますが、光波は大きすぎて原子のような小さなものと相互作用できません。

* 回折: 光の波長を十分に収縮できたとしても、光は原子の周りを回転(曲げて)し、画像をぼかし、原子の形状を見ることができなくなります。

原子を「見る」ために何を使用できますか?

科学者は従来の顕微鏡の代わりに、他のツールを使用します。

* スキャントンネル顕微鏡(STM): この顕微鏡は、材料の表面をスキャンするために、小さくて鋭い先端を使用します。先端と表面の間の電子の流れを測定することにより、個々の原子を画像化できます。

* 原子間顕微鏡(AFM): この顕微鏡では、鋭い先端を持つ小さなプローブを使用して表面をスキャンします。プローブと表面の間の力を測定することにより、個々の原子の画像を作成できます。

* 透過電子顕微鏡(TEM): この顕微鏡は、電子のビームを使用して画像を作成します。電子は光よりもはるかに短い波長であるため、TEMははるかに高い倍率と分解能を達成することができ、個々の原子の一部を含む非常に小さな構造を見ることができます。

重要な注意: これらの手法は、実際に私たちに従来の意味で原子を「見る」ことをさせません。それらは、原子と機器間の相互作用を検出することにより、原子の位置と特性に関する情報を提供します。

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