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科学家是怎么看见那么小的粒子的?用显微镜能看到吗? <#21---->

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很好奇,科学家是怎么看见那些细小的粒子的?用眼看吗?质子、中子、原子那些。

粒子并不是固体小球,实际上科学家根本无法看到各种粒子的真实图像,我们看到的只是一种测量效应,图像都是通过测量数据合成的。打个不恰当的比喻,这就像是盲人摸象。

目前科学家也只能观察到原子阶段,至于亚原子粒子(质子和中子都属于亚原子粒子),就有心无力了。普通的光学显微镜肯定是不行的,要想观察原子世界,必须要用到电子显微镜,特别是扫描隧道显微镜(STM)。世界上最早能看到原子尺度的显微镜是场离子显微镜(FIM)。

扫描隧道显微镜是一种非常先进的电子显微镜,分辨率可以达到纳米级别。扫描隧道显微镜在零下270℃的超低温状态下,还可以利用探针尖端精确操控移动单个原子或分子,因此它在纳米技术领域意义非凡。扫描隧道显微镜利用的是电子隧穿效应。

光学显微镜(OM)利用的光波成像,光学显微镜受限于光的波长,无法看清小于0.2um的细微结构,这些结构称为亚显微结构。人眼也是因为接收到可见光才能看清世界。要想看到更精细的结构,就必须用波长更短的电子束代替可见光和紫外光。

电子显微镜正是利用了电子光学原理,用电子束代替光束,用磁场代替光学透镜,可以获得比普通光学显微镜分辨率高一千倍的图像。电子显微镜可以分为透射式电子显微镜(TEM)与扫描式电子显微镜(SEM)。透射式电子显微镜目前的分辨率可以达到0.1~0.2纳米。除此之外,还有原子力显微镜
(AFM)。

简单点来说,光学显微镜利用的是光学信号成像,电子显微镜利用的是电子信号成像。波长越短,成像的分辨率越高。

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显微镜故名只能显示中质、原子的大小,还有方法可以显示比中质、原子还小的东西……镜片折射任一级别放大,调整好角度,立马可以看到微小世界的一切。有兴趣的可以合作申请专利。原创。

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