Микроскоп – что видим?
Наименьшая вещь, которую можно увидеть с помощью светового микроскопа, имеет размер около 500 нанометров. Нанометр – это одна миллиардная (0,000 000 001) часть метра. Для рассмотрения более мелких вещей используют электронные микроскопы. Однако, живые организмы при этом становятся мёртвыми.
Размеры вирусов составляют от 20 до 300 нанометров. Поэтому отсутствует возможность их увидеть в обычный микроскоп. Размер атома много меньше длины видимого света, что мешает наблюдать его при помощи световых микроскопов. Общая длина молекулы ДНК составляет около 2 дюймов. Однако отсутствует возможность её увидеть с помощью световой микроскопии, поскольку она находится внутри ядра клетки. Извлечённую ДНК можно увидеть глазами в виде длинной нитевидной структуры.
![](http://castle.pri.ee/wp-content/uploads/2024/06/микроскоп-6-1024x576.jpg)
В состав обычного просвечивающего электронного микроскопа входят: электронный прожектор, ряд конденсорных линз, объективная линза и проекционная система. Она проецирует изображение на люминесцентный экран или фотографическую пластинку.
Сфокусированный пучок начинает сканировать поверхность материала и в зависимости от рельефа поверхности на детектор попадает разное количество вторичных электронов. Вот так и получается картинка. Именно поэтому все изображения с электронного микроскопа черно-белые. Цветные картинки – Фотошоп.
![](http://castle.pri.ee/wp-content/uploads/2024/06/конденсат-Бозе-Эйнштейна-1-1024x673.jpg)
Все окружающие нас предметы состоят из молекул, молекулы состоят из атомов, а атом, в свою очередь, – из ядра и вращающихся вокруг него электронов (всё это лишь предположения). Учёные утверждают, что можно увидеть, как выглядит атом с помощью специальных электронных или сканирующих микроскопов.
Визуализацию атома сделали при помощи электронного проектора (автоэлектронный микроскоп). Он позволил учёным получить первое в истории науки фото атома под микроскопом. Атом под электронным микроскопом виден лишь как маленькая точка.
В 1981 году изобрели сканирующий туннельный микроскоп. Он «ощупывает» объект. В сканирующем микроскопе установлена острая металлическая игла, которая движется вдоль поверхности образца и при помощи туннельного тока составляет «карту высот». Сканирующий туннельный микроскоп позволяет при помощи специальной регистрирующей системы создать фото, подобное поверхности атома.
Однако, отсутствует возможность увидеть истинную форму атома. У электрона отсутствует стабильная орбита. Допустим, что это планетарная модель, однако большая часть электронов прыгает рядом с ядром. Траектории их движения будут отличаться от окружности. Вероятно, при детальном рассмотрении мы увидим скорее кляксу или клубок шерсти, вместо сферы.
Из курса химии, можно вспомнить, что помимо так называемой сферической S-орбитали, где электроны перемещаются по круговой траектории, есть и другие её типы. Сам процесс взаимодействия электронного облака и бомбардирующих его электронов очень сложный. Электроны при встрече с облаком могут преломляться, поглощаться, отражаться.
Чтобы описать взаимодействие, нужно это видеть, как в оптической физике. Кроме того, имеется версия, что электрон – это волна. Тогда, чем сложнее орбиталь или траектория движения, тем сложнее окажется и волновая функция.
Получаемое изображение – это лишь предполагаемая модель. Что там в действительности, можно только гадать. Место расположения электрона в атоме определяется как вероятное. В каждый момент времени он может находиться в новом месте. Поэтому на полученных фотографиях атомы видятся как размытые шарики-облачка, образованные стремительно меняющейся орбитой электронов.
![](http://castle.pri.ee/wp-content/uploads/2024/06/микроскоп-8-1024x576.jpg)
![](http://castle.pri.ee/wp-content/uploads/2024/06/микроскоп-7-сканирующий-1024x576.jpg)
![](http://castle.pri.ee/wp-content/uploads/2024/06/микроскоп-4-1024x576.jpg)
![](http://castle.pri.ee/wp-content/uploads/2024/06/микроскоп-3-1024x576.jpg)