Per vedere le molecole, sono necessarie radiazioni elettromagnetiche con una lunghezza d'onda più corta delle dimensioni delle molecole stesse. Le molecole sono in genere nell'ordine di nanometri di dimensioni. Ecco alcuni tipi di radiazioni elettromagnetiche che potrebbero essere utilizzate per "vedere" le molecole, insieme ai loro limiti:

1. Raggi X:

* Lunghezza d'onda: Da 0,01 a 10 nanometri

* Pro: L'elevata energia e la lunghezza d'onda corta consentono loro di penetrare nella materia e interagire con le nuvole di elettroni attorno agli atomi.

* Contro: L'elevata energia può danneggiare le molecole. I modelli di diffrazione sono complessi e richiedono tecniche specializzate come la cristallografia a raggi X per interpretare.

2. Radiazione Extreme Ultraviolet (EUV):

* Lunghezza d'onda: 1 a 121 nanometri

* Pro: Lunghezza d'onda corta adatta per l'imaging di singole molecole.

* Contro: Richiede attrezzature specializzate e può danneggiare campioni. Utilizzato in tecniche di microscopia ad alta risoluzione come la microscopia elettronica a fotoemissione (PEEM).

3. Microscopia elettronica:

* Non radiazione elettromagnetica: Usa un raggio di elettroni anziché la luce.

* Pro: Risoluzione molto elevata, in grado di imaging singoli atomi e molecole.

* Contro: Richiede una preparazione speciale del campione e alte condizioni di vuoto. Non è adatto per campioni dal vivo.

4. Microscopia a tunneling a scansione (STM):

* Non radiazione elettromagnetica: Utilizza una punta affilata per sondare la superficie di un materiale.

* Pro: La risoluzione atomica, può essere utilizzata per immaginare e manipolare le singole molecole.

* Contro: Funziona solo su materiali conduttivi o semi-conduttivi e richiede elevate condizioni di vuoto.

5. Microscopia a forza atomica (AFM):

* Non radiazione elettromagnetica: Utilizza una punta affilata attaccata a un cantilever per scansionare la superficie di un materiale.

* Pro: Alta risoluzione, può essere utilizzato per immaginare campioni biologici e può essere utilizzato in ambienti liquidi.

* Contro: Non così ad alta risoluzione come STM, può essere difficile interpretare strutture complesse.

In sintesi:

Sebbene nessun singolo metodo può "vedere" le molecole in tutti gli scenari, una combinazione di queste tecniche fornisce una potente cassetta degli attrezzi per lo studio della struttura e della funzione molecolare. La scelta del metodo dipende dall'applicazione specifica e dal livello di dettaglio desiderato.