Question

Чи можна створити оптичний мікроскоп, що дозволяє бачити атоми?​

Answer 1

Ответ:

Сканувальний тунельний мікроскоп – пристрій, який у найближчому майбутньому допоможе вченим виробляти щось із нічого.

Я впевнений, що всі тримали в руках оптичний мікроскоп. Якщо ні, то більшість точно розуміє, як працюють окуляри чи контактні лінзи. За допомогою мікроскопа можна годинами роздивлятися маленьких комах, клітини рослин, інфузорій тощо.

Проте побачити атом навіть із найпотужнішими оптичними лінзами неможливо. Людина бачить навколишній світ за допомогою променів світла, що розповсюджуються прямолінійно до предмета і відбиваються від нього на сітківку ока. За предметом формується зона тіні, бо світло туди потрапити не змогло.

Answer 2

На жаль, на сьогоднішній день створення оптичного мікроскопа, який дозволяє прямо бачити окремі атоми, є технічно неможливим через фізичні обмеження. Це пов'язано з тим, що видиме світло має хвильову довжину близьку до розмірів атомів, що ускладнює їх пряме спостереження.

Для бачення об'єктів розміром з атоми застосовуються інші методи, такі як скануюча тунельна мікроскопія (Scanning Tunneling Microscopy, STM) і атомно-силова мікроскопія (Atomic Force Microscopy, AFM). Обидва ці методи базуються на взаємодії з поверхнею атомів і дозволяють отримувати зображення з неймовірною роздільною здатністю.

Скануюча тунельна мікроскопія дозволяє вимірювати тунельний струм між голкою і зразком при дуже малих відстанях між ними. За допомогою цього методу можна отримувати зображення поверхні з атомною роздільною здатністю.

Атомно-силова мікроскопія використовує тонкі зонди, щоб вимірювати взаємодію між поверхнею зразка і зондом. Цей метод також забезпечує можливість отримувати зображення з атомною роздільною здатністю.

Отже, хоча пряме бачення окремих атомів за допомогою звичайних оптичних мікроскопів є неможливим, науковці використовують інші захоплюючі методи для дослідження найменших об'єктів, які складаються з атомів.