その理由は次のとおりです。
* 解像度制限: 顕微鏡の分解電力は、使用される光の波長によって制限されます。可視光の波長は約400〜700ナノメートルです。 0.1ナノメートルのオーダーでは、原子ははるかに小さくなっています。
* 回折: 十分な十分な波長で光を使用できたとしても、光は小さな原子の周りに回折し、それらをはっきりと見ることができなくなります。
原子を「見る」代わりに、間接的にそれらの存在と特性を明らかにするテクニックを使用します 。ここにいくつかの例があります:
* スキャントンネル顕微鏡(STM): この顕微鏡は、鋭い先端を使用して表面をスキャンし、先端と表面の間のトンネル電流を測定します。この電流は、表面上の原子の配置に敏感であるため、原子構造の画像を作成できます。
* 原子間顕微鏡(AFM): この顕微鏡は、鋭い先端を使用して表面をスキャンし、先端と表面の間の力を測定します。この力は、個々の原子の形状と特性に敏感であるため、原子構造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サンプルを照らします。電子はサンプルの原子と相互作用し、材料の原子構造を研究するために使用できる画像を生成します。
* X線回折: この手法では、X線を使用して、結晶内の原子を回折します。回折パターンは、結晶内の原子の配置を明らかにします。
したがって、私たちは自分の目で原子を「見る」ことはできませんが、これらの強力なツールを使用すると、信じられないほど小さいものの世界を探索し、周囲のすべての構成要素を理解することができます。