* Limiti di risoluzione: I microscopi ottici funzionano illuminando un campione con luce e quindi ingrandisce la luce che passa attraverso o si riflette dal campione. La risoluzione di un microscopio ottico è limitata dalla lunghezza d'onda della luce utilizzata. L'oggetto più piccolo che può essere risolto è circa la metà della lunghezza d'onda della luce utilizzata.
* Dimensione degli atomi: Gli atomi sono incredibilmente piccoli, nell'ordine dei nanometri. La lunghezza d'onda della luce visibile è molto più grande della dimensione di un atomo (centinaia di nanometri). Pertanto, le onde luminose si diffondono semplicemente attorno agli atomi e non forniscono dettagli sufficienti per visualizzarli.
Cosa è necessario per vedere gli atomi:
Per vedere gli atomi, abbiamo bisogno di strumenti in grado di risolvere oggetti su scale molto più piccole dei microscopi ottici:
* Microscopi elettronici: Questi microscopi usano raggi di elettroni anziché luce. Gli elettroni hanno lunghezze d'onda molto più brevi rispetto alla luce, consentendo una risoluzione molto più elevata. I microscopi elettronici possono essere utilizzati per immaginare singoli atomi.
* Microscopi a tunneling a scansione (STM): Questi microscopi utilizzano una punta in metallo affilata per scansionare la superficie di un materiale. La punta viene avvicinata molto alla superficie e un effetto meccanico quantistico chiamato "tunneling" consente agli elettroni di fluire tra la punta e la superficie. Viene misurato il flusso di corrente e queste informazioni vengono utilizzate per creare un'immagine della superficie. Gli STM possono essere usati per immaginare singoli atomi e persino manipolarli.
In sintesi: Gli atomi sono troppo piccoli per essere visti con i microscopi ottici che usiamo nella vita di tutti i giorni. Abbiamo bisogno di strumenti specializzati come microscopi elettronici o microscopi a tunneling di scansione per visualizzare questi piccoli elementi costitutivi della materia.
