* 原子は非常に小さい: それらは、可視光の波長の約100,000倍です。 これは、光波が影響を受けることなくそれらを通過することを意味します。
* 光顕微鏡は限られています: 従来の顕微鏡は、目に見える光を使用して画像を作成します。 原子は可視光の波長よりもはるかに小さいため、光顕微鏡はそれらを解決できません。
* 電子は「ファジー」です: 原子の電子は、太陽を周回する惑星のような固定位置を持っていません。 それらは確率の「クラウド」に存在します。つまり、私たちはそれらがどこにある可能性があるかを言うことしか言うことができません。
それで、原子内でどのように「見る」のですか?
* 電子顕微鏡: これらは、光よりもはるかに短い波長を持つ電子の梁を使用しています。これにより、アトミックレベルでオブジェクトを解決できます。ただし、電子顕微鏡では、サンプルの特別な準備が必要であり、材料の表面のみを画像化できます。
* X線結晶学: この手法では、X線を使用して、物質の結晶から回折します。回折パターンを分析することにより、科学者は結晶内の原子の配置を決定できます。
* 分光法: これには、原子によって放出または吸収される光の分析が含まれます。これにより、電子のエネルギーレベルを決定し、原子の構造を理解することができます。
要するに、私たちは目で原子の中に文字通り見ることができません。しかし、洗練されたツールとテクニックを使用して、科学者は原子の内部構造を「見て」理解することができます。