1克铜就有95万亿亿个铜原子,这么小的微粒 究竟是怎么被观察到的
我们都知道原子是比较小的微粒,1克铜有95万亿亿个铜原子,用光学望眼镜无法观测。科学家研发了扫描隧道显微镜,后来的原子力显微镜,可以对单个原子进行不同位置的扫描,将这些数据进行图像化处理之后,我们就能看到原子的样子。
一直以来,科学家都被原子无法观测的问题所困扰。他们使用光学显微镜来观测原子,可是可见光观测中产生了显著衍射,根本看不清原子的模样。既然没有清晰的图像,那么我们也就无法确定原子的形状。
科学家想了各种各样的办法,排除了X射线,伽马射线,最后想到了用电子来观察原子。他们 *** 了一个发光的玻璃球,用显微镜来观察玻璃球,发现电子竟然能够很好的观测原子。按照这样的理论,科学家研发成功电子显微镜,这时可以对成片原子进行观测,只不过仍然做不到单个原子的观测。
科学家希望能够观测每一个原子,他们研发成功的扫描隧道显微镜,很好的解决了这个问题,能够做到单个原子的扫描。扫描隧道显微镜的探针极细,扫描过程中会造成电流发生涨落,通过将涨落图像化来确定原子的外观。
后来科学家仍然在不断的精益求精,他们研发的原子力显微镜拥有更加精细的探头,利用原子之间的相互作用力,对单个原子的不同位置进行扫描。探头能够捕捉到原子的作用力变化,这样的变化也会形成数据,进一步图像化之后就能得到原子的形状。随着科技水平的进一步发展,我们对原子的观测越来越精确。