Ποιο μήκος κύματος της ακτινοβολίας χρησιμοποιείται για να δει μόρια;
* Μέγεθος: Τα μόρια είναι απίστευτα μικρά (νανόμετρα σε μέγεθος). Το ορατό φως έχει μήκη κύματος της τάξης των εκατοντάδων νανομέτρων. Για να δείτε κάτι, το μήκος κύματος του φωτός που χρησιμοποιείται πρέπει να είναι μικρότερο από το ίδιο το αντικείμενο. Το ορατό φως είναι απλά πάρα πολύ μεγάλο για την επίλυση μεμονωμένων μορίων.
* διάθλαση: Ακόμα κι αν μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε μικρότερα μήκη κύματος, όπως ακτίνες Χ, να "βλέπουν" μόρια, η φύση του κυμάτων του φωτός θα προκαλούσε σημαντική περίθλαση. Αυτό σημαίνει ότι το φως θα λυγίζει γύρω από τα μόρια, θα θολώνει την εικόνα και θα καθιστώντας αδύνατο να δει κανείς τις μεμονωμένες δομές με σαφήνεια.
Λοιπόν, τι μπορούμε να κάνουμε;
Ενώ δεν μπορούμε να δούμε μόρια με τα μάτια μας, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε διάφορες τεχνικές για να * παρατηρήσουμε και να τις μελετήσουμε έμμεσα *
* Ηλεκτρονική μικροσκοπία: Αυτή η τεχνική χρησιμοποιεί ηλεκτρόνια, τα οποία έχουν πολύ μικρότερα μήκη κύματος από το φως, για να δημιουργήσουν εικόνες πολύ μικρών αντικειμένων. Τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την απεικόνιση μεγάλων μορίων ή ακόμα και μερικές μικρές δομές μέσα σε ένα μόριο.
* Κρυσταλογραφία ακτίνων Χ: Αυτή η τεχνική χρησιμοποιεί ακτίνες Χ για να μελετήσει τη διάταξη των ατόμων σε ένα κρύσταλλο. Αναλύοντας το πρότυπο περίθλασης των ακτίνων Χ που διέρχονται από έναν κρύσταλλο, οι επιστήμονες μπορούν να συμπεράνουν τη δομή των μορίων μέσα σε αυτό.
* φασματοσκοπία: Αυτή η τεχνική χρησιμοποιεί την αλληλεπίδραση του φωτός με μόρια για να καθορίσει τη δομή και τη σύνθεσή τους. Διαφορετικοί τύποι φασματοσκοπίας χρησιμοποιούν διαφορετικά μήκη κύματος ακτινοβολίας, όπως υπέρυθρο ή υπεριώδες φως.
* Μικροσκοπία ατομικής δύναμης (AFM): Αυτή η τεχνική χρησιμοποιεί έναν αιχμηρό καθετήρα για να σαρώσει την επιφάνεια ενός υλικού. Το AFM μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την απεικόνιση μεμονωμένων μορίων, παρέχοντας πληροφορίες σχετικά με το σχήμα και το μέγεθος τους.
Αυτές οι τεχνικές μας επιτρέπουν να "βλέπουμε" μόρια με διάφορους τρόπους, αλλά όχι στην παραδοσιακή έννοια της οπτικής παρατήρησης.
