Каждый школьник прекрасно знает, что любое вещество на сегодняшний день состоит из атомов. Атом — наименьшая частица любой материи. Переводится слово «атом» с греческого, как «неделимый». Уже позже ученые выяснили, что даже у атомов есть ядра, вокруг которых вращаются электроны. Интересно, что даже это не является пределом современной науки. Почему с помощью микроскопа нельзя увидеть атом? Вопрос интересует самых любознательных и школьников, которые в обязательном порядке отвечают на данный вопрос на физике. Давайте разберем вопрос детально…
Открытия
Современные ученые уже неоднократно писали и сумели доказать присутствие таких частиц, как кварки. Более того, часть специалистов считают, что даже электроны можно поделить на еще более мелкие части (спиноны, холоны и орбитоны), однако простому человеку вся эта наука, в принципе, не нужна.
Наиболее маленькая частица материи является настолько мизерной, что узнать о ее существовании возможно только за счет огромного числа экспериментов и математических выводов. Сколько ученые провели исследований и расчетов? Сколько уже пытались опровергнуть ту либо иную информацию? Все это, естественно, вызывает определенные вопросы у людей, но изучение атома и более мелких частиц на самом деле наука фантастическая и нереально сложная.
Почему не можем увидеть атом под микроскопом?
Казалось бы, достаточно взять какой-нибудь очень мощный микроскоп для того, чтобы увидеть наконец-таки эту частичку, но все дело в его строении. Для того, чтобы увидеть любой объект, его необходимо осветить (достаточно пучка света). Далее свет отражается на сетчатке глаза человека. Есть «но»: осветить какой-нибудь конкретный атом светом невозможно. Почему? Из-за активного взаимодействия с фотонами, а точнее — полного его отсутствия. Более 90% фотонов пролетает мимо атома, соответственно, освещения для детального изучения элемента просто недостаточно. Даже в оптических микроскопах длина волны составляет около 400 — 700 нанометров, когда у атома всего 0.1 нанометр. Таким образом, даже оптический микроскоп просто бессилен (отсутствует техническая возможность для того, чтобы рассмотреть атом).
Наиболее любопытные могут задать вопрос относительно того, почему бы не задействовать для просмотра атома гамма-излучение? Ведь фактически, если создать определенные условия, длина волны элементарной частицы будет соответствовать. То есть, чисто технически возможность рассмотреть есть, однако на самом деле человеческий глаз все равно не отреагирует на этот минимум. Изображение только искажается, поэтому даже на картинках, которые сегодня присутствуют в учебниках, внешний вид атома представлен только приблизительно. Это не на 100% точная картина.
