* Dimensione: Gli atomi sono incredibilmente piccoli, misurano solo pochi angstrom di diametro (un angstrom è 0,1 nanometri). Questo è molto più piccolo della lunghezza d'onda della luce visibile, che è di circa 400-700 nanometri.
* Limite di diffrazione: I microscopi si basano sulla luce per creare immagini. Il limite di diffrazione della luce impone che gli oggetti inferiori alla metà della lunghezza d'onda della luce non possono essere risolti. Poiché gli atomi sono molto più piccoli della lunghezza d'onda della luce visibile, si offuscano e diventano indistinguibili.
Tuttavia, ci sono tecniche specializzate che ci consentono di "vedere" gli atomi indirettamente:
* Microscopio a tunneling a scansione (STM): Questo microscopio utilizza una punta metallica affilata per scansionare una superficie. Misurando la corrente di tunnel quantistica tra la punta e la superficie, può creare immagini di singoli atomi.
* Microscopio della forza atomica (AFM): Questo microscopio utilizza una piccola sonda per scansionare una superficie. La sonda è attaccata a un cantilever, che si piega o si devia mentre interagisce con la superficie. Misurando la deflessione, l'AFM può creare immagini di singoli atomi.
* Microscopio elettronico a trasmissione (TEM): Questo microscopio utilizza un raggio di elettroni per illuminare un campione. Poiché gli elettroni hanno una lunghezza d'onda molto più breve della luce visibile, possono essere usati per risolvere oggetti molto più piccoli, compresi i singoli atomi.
Quindi, sebbene non possiamo vedere direttamente gli atomi con un microscopio tradizionale, questi strumenti specializzati ci consentono di visualizzare e studiare la loro disposizione e comportamento.
