* Resolutielimieten: Lichtmicroscopen werken door een monster met licht te verlichten en vervolgens het licht te vergroten dat door het monster stroomt of wordt gereflecteerd. De resolutie van een lichtmicroscoop wordt beperkt door de gebruikte golflengte. Het kleinste object dat kan worden opgelost, is ongeveer de helft van de golflengte van het gebruikte licht.

* Grootte van atomen: Atomen zijn ongelooflijk klein, in de volgorde van nanometers. De golflengte van zichtbaar licht is veel groter dan de grootte van een atoom (honderden nanometers). Daarom bieden lichte golven eenvoudigweg rond atomen en bieden ze onvoldoende details om ze te visualiseren.

Wat nodig is om atomen te zien:

Om atomen te zien, hebben we gereedschap nodig die objecten op veel kleinere schalen kunnen oplossen dan lichtmicroscopen:

* Elektronenmicroscopen: Deze microscopen gebruiken stralen elektronen in plaats van licht. Elektronen hebben veel kortere golflengten dan licht, waardoor een veel hogere resolutie mogelijk is. Elektronenmicroscopen kunnen worden gebruikt om individuele atomen in beeld te brengen.

* Scanning -tunnelingmicroscopen (STMS): Deze microscopen gebruiken een scherpe metalen punt om het oppervlak van een materiaal te scannen. De punt is zeer dicht bij het oppervlak gebracht en een kwantummechanisch effect dat "tunneling" wordt genoemd, stelt elektronen in staat om tussen de punt en het oppervlak te stromen. De huidige stroom wordt gemeten en deze informatie wordt gebruikt om een ​​afbeelding van het oppervlak te maken. STM's kunnen worden gebruikt om individuele atomen af ​​te beelden en zelfs te manipuleren.

Samenvattend: Atomen zijn te klein om te worden gezien met de lichtmicroscopen die we in het dagelijks leven gebruiken. We hebben gespecialiseerde tools nodig zoals elektronenmicroscopen of scant -tunnelingmicroscopen om deze kleine bouwstenen van materie te visualiseren.