Πόσο ισχυρό από ένα μικροσκόπιο πρέπει να δείτε το Atom;

Ένα οπτικό μικροσκόπιο, το οποίο χρησιμοποιεί ορατό φως, δεν μπορεί να επιλύσει αντικείμενα μικρότερα από περίπου 0,2 μικρομετρικά (μm) λόγω των περιορισμών που επιβάλλονται από το μήκος κύματος του φωτός. Τα άτομα βρίσκονται σε κλίμακα μερικά δέκατα ενός νανομέτρου (NM), το οποίο είναι περίπου χιλιάδες φορές μικρότερο από το όριο ανάλυσης ενός οπτικού μικροσκοπίου. Επομένως, ένα οπτικό μικροσκόπιο δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να δει τα άτομα.

Για να δείτε άτομα, πρέπει να χρησιμοποιήσετε ένα μικροσκόπιο που χρησιμοποιεί μια δέσμη σωματιδίων με πολύ μικρότερο μήκος κύματος από το ορατό φως. Ένα τέτοιο μικροσκόπιο είναι το μικροσκόπιο σήραγγας σάρωσης (STM), το οποίο χρησιμοποιεί ένα αιχμηρό μεταλλικό άκρο για να σαρώσει την επιφάνεια ενός υλικού. Η άκρη τοποθετείται πολύ κοντά στην επιφάνεια και εφαρμόζεται τάση μεταξύ του άκρου και του δείγματος. Αυτό προκαλεί τη ροή του ρεύματος σήραγγας μεταξύ του άκρου και του δείγματος, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία μιας εικόνας της επιφάνειας. Το STM μπορεί να επιτύχει την ανάλυση ενός κλάσματος ενός νανομετρικού, επιτρέποντάς του να απεικονίσει μεμονωμένα άτομα.

Ένας άλλος τύπος μικροσκοπίου που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να δει τα άτομα είναι το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μετάδοσης (TEM). Το TEM χρησιμοποιεί μια δέσμη ηλεκτρονίων επιταχύνεται σε πολύ υψηλές ενέργειες, η οποία του επιτρέπει να επιτύχει ανάλυση μερικών πικόμετρα (PM), το οποίο είναι περίπου το μέγεθος ενός ατόμου.