Τι είδους μικροσκόπιο χρησιμοποιείται για την εμφάνιση ατόμων;
Εδώ είναι γιατί:
* Όρια ανάλυσης: Η ισχύς επίλυσης ενός μικροσκοπίου περιορίζεται από το μήκος κύματος του χρησιμοποιούμενου φωτός. Το ορατό φως έχει μήκος κύματος περίπου 400-700 νανομέτρων. Τα άτομα είναι πολύ μικρότερα, της τάξης των νανόμετρων 0,1.
* διάθλαση: Ακόμα κι αν θα μπορούσατε να χρησιμοποιήσετε το φως με ένα αρκετά μικρό μήκος κύματος, το φως θα διαθάρρυνε γύρω από τα μικροσκοπικά άτομα, καθιστώντας αδύνατο να τα δείτε καθαρά.
Αντί να "βλέπουμε" τα άτομα, χρησιμοποιούμε τεχνικές που αποκαλύπτουν έμμεσα την παρουσία και τις ιδιότητές τους . Ακολουθούν μερικά παραδείγματα:
* Μικροσκόπιο σήραγγας σάρωσης (STM): Αυτό το μικροσκόπιο χρησιμοποιεί μια απότομη άκρη για να σαρώσει μια επιφάνεια και να μετρήσει το ρεύμα σήραγγας μεταξύ της άκρης και της επιφάνειας. Αυτό το ρεύμα είναι ευαίσθητο στη διάταξη των ατόμων στην επιφάνεια, επιτρέποντάς μας να δημιουργήσουμε εικόνες ατομικών δομών.
* μικροσκόπιο ατομικής δύναμης (AFM): Αυτό το μικροσκόπιο χρησιμοποιεί μια απότομη άκρη για να σαρώσει μια επιφάνεια και να μετρήσει τη δύναμη μεταξύ της άκρης και της επιφάνειας. Αυτή η δύναμη είναι ευαίσθητη στο σχήμα και τις ιδιότητες των μεμονωμένων ατόμων, επιτρέποντάς μας να δημιουργήσουμε εικόνες ατομικών δομών.
* ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μετάδοσης (TEM): Αυτό το μικροσκόπιο χρησιμοποιεί μια δέσμη ηλεκτρονίων για να φωτίσει ένα δείγμα. Τα ηλεκτρόνια αλληλεπιδρούν με τα άτομα στο δείγμα, παράγοντας μια εικόνα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να μελετήσει την ατομική δομή των υλικών.
* περίθλαση ακτίνων Χ: Αυτή η τεχνική χρησιμοποιεί ακτίνες Χ για να διαθάρρυνε τα άτομα σε ένα κρύσταλλο. Το πρότυπο περίθλασης αποκαλύπτει τη διάταξη των ατόμων στον κρύσταλλο.
Έτσι, ενώ δεν μπορούμε να "δούμε" άτομα με τα μάτια μας, αυτά τα ισχυρά εργαλεία μας επιτρέπουν να εξερευνήσουμε τον κόσμο των απίστευτα μικρών και να κατανοήσουμε τα δομικά στοιχεία όλων των γύρω μας.
