Γιατί βλέπετε τι είναι μέσα σε ένα άτομο;
* Τα άτομα είναι απίστευτα μικρά: Είναι περίπου 100.000 φορές μικρότερο από το μήκος κύματος του ορατού φωτός. Αυτό σημαίνει ότι τα φωτεινά κύματα περνούν κατευθείαν μέσα από αυτά χωρίς να επηρεαστούν.
* Τα μικροσκόπια φωτός είναι περιορισμένα: Τα παραδοσιακά μικροσκόπια χρησιμοποιούν ορατό φως για να δημιουργήσουν εικόνες. Επειδή τα άτομα είναι πολύ μικρότερα από τα μήκη κύματος του ορατού φωτός, τα μικροσκόπια φωτός δεν μπορούν να τα επιλύσουν.
* Τα ηλεκτρόνια είναι "ασαφή": Τα ηλεκτρόνια σε ένα άτομο δεν έχουν σταθερές θέσεις όπως οι πλανήτες που περιστρέφονται γύρω από έναν ήλιο. Υπάρχουν σε ένα "σύννεφο" πιθανότητας, που σημαίνει ότι μπορούμε μόνο να πούμε πού είναι πιθανό να βρεθούν.
Λοιπόν, πώς βλέπουμε τα άτομα μέσα;
* ηλεκτρονικά μικροσκόπια: Αυτά χρησιμοποιούν δοκούς ηλεκτρονίων, τα οποία έχουν πολύ μικρότερα μήκη κύματος από το φως. Αυτό τους επιτρέπει να επιλύουν αντικείμενα σε ατομικό επίπεδο. Ωστόσο, τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια απαιτούν εξειδικευμένη παρασκευή δειγμάτων και μπορούν να απεικονίσουν μόνο την επιφάνεια των υλικών.
* Κρυσταλογραφία ακτίνων Χ: Αυτή η τεχνική χρησιμοποιεί ακτίνες Χ για να διαθάρρυνε τους κρυστάλλους μιας ουσίας. Αναλύοντας το πρότυπο περίθλασης, οι επιστήμονες μπορούν να καθορίσουν τη διάταξη των ατόμων μέσα στον κρύσταλλο.
* φασματοσκοπία: Αυτό περιλαμβάνει την ανάλυση του φωτός που εκπέμπεται ή απορροφάται από τα άτομα. Αυτό μας επιτρέπει να προσδιορίσουμε τα ενεργειακά επίπεδα ηλεκτρονίων και να κατανοήσουμε τη δομή του ατόμου.
Εν ολίγοις, δεν μπορούμε να δούμε κυριολεκτικά μέσα σε ένα άτομο με τα μάτια μας. Αλλά, χρησιμοποιώντας εξελιγμένα εργαλεία και τεχνικές, οι επιστήμονες μπορούν να "δουν" και να κατανοήσουν την εσωτερική δομή των ατόμων.
