Почему с помощью микроскопа нельзя увидеть атом?

1 ответ на вопрос “Почему с помощью микроскопа нельзя увидеть атом?”

  1. Ютуб юмор Ответить

    Вернуться к списку Задать свой вопрос
    Знания о природных объектах, имеющиеся сегодня у естествоиспытателей, объединяются в атомно-молекулярную гипотезу о дискретности вещества: химические элементы состоят из атомов, первостепенно определяющих их основные свойства. Это учение объединяет две теории о происхождении материи, а к микробиологии имеет косвенное отношение. Возможность увидеть атомы в микроскоп интересует лишь любознательных новичков, что можно объяснить желанием максимально расширить познание и верой в то, что функциональность увеличительных приборов безгранична.
    Однако, мы уже рассказывали в ряде познавательных статей, у каждой оптики есть свой дифракционный предел, обусловленный физическими законами, актуальными для отраженной от тела волны света: она рассеивается по конусообразной форме при движении к линзе объектива. Вследствие этого образуется апертурный угол. Он определяет предельное разрешение микроскопа: способность показывать с высокой четкостью детализации близкорасположенные частицы, размеры которых стремятся к нулю.
    С другой стороны, ввиду составного строения из положительно заряженного ядра и электронов, несущих отрицательный заряд и образующих некое околоядерное облако, у атома нет четких контуров. Т.е. его нельзя представить в цельной двух или трехмерной визуализации, как, например, клетку растения или вирус. А регистрируются и наблюдаются они с помощью специальных устройств, выявляющих расположение электронных орбит, крайняя из которых и является символической границей, образуя поверхность сферы.
    На основании вышесказанного можно сделать обобщенный вывод, почему увидеть атом в микроскоп невозможно: его радиус ничтожен по сравнению с длиной световой волны. Например, согласно периодической таблице Менделеева, самый большой радиус у «Цезия» и составляет 225 триллионных метра: 0,000000000225 м.! А частота излучения в видимом спектре (то, что может уловить оптическая система и передать в зрачок человека для последующего распознания зрительного образа): 0,40-0,76 микрометра (0,000000040- 0,000000076 м.).
    Эта проблема успешно решается в сканирующей туннельной микроскопии, в первом случае в исследуемый твердый материал вводится игла, замыкающая электрическую цепь, а пьезоэлектрический сканер улавливает ток в каждой квантовой точке образца и выводит на монитор его геометрию, состоящую из квазичастиц. Но эта методика неприменима для жидкостей, создавая трудности для просмотра биоматериалов. Модернизации этого процесса и метода ученые добились в атомно-силовых микроскопах, регистрирующие взаимное притяжение или отталкивание атомов изучаемого микрообъекта и зонда с игольным наконечником, называемого кантилевер.
    Достижения в этой области происходят ежегодно, усовершенствуется техника, исправляются ее нюансы, повышающие ее точность. Уже появились микроскопические выгравированные нано-картины, поперечник которых не превышает 10 мкм., сделаны реальные фотографии некоторых молекул, биохимия и биология получили мощные инструменты для исследования живых организмов на молекулярном уровне. Современные открытия все больше уводят научный и технический прогресс в мир нанотехнологий.

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *