原子能不能被观测？

Question

如题所述

Answer 1

原子级别的微观结构。电子显微镜利用高速运动的电子束代替可见光来观察样本，因此它能够克服光学显微镜的分辨率限制。在电子显微镜中，最常用的两种是扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）。
SEM通过扫描样品表面并检测由电子束激发产生的信号来生成图像。这些信号包括二次电子、背散射电子和X射线等，它们提供了有关样品形貌、成分和结构的信息。SEM具有高放大倍数和分辨率，甚至可达纳米级别，使得观察纳米材料、生物样本以及进行材料分析成为可能。
TEM则允许科学家在更高的分辨率下观察样本的内部结构。透射电子显微镜通过使电子束穿透非常薄的样品片，然后检测通过样品的电子束来产生图像。为了提高TEM的分辨率，发展了球差校正技术，即球差校正透射电子显微镜（AC-TEM）。这种显微镜通过引入球差校正装置来模拟凹透镜的作用，从而有效地减少球差对成像的影响，使得在原子尺度上观察材料成为可能。
无论是SEM还是TEM，都需要仔细的样品制备和优化实验参数来获得高质量的图像。这些先进的显微技术极大地推动了材料科学、生物学、化学等多个学科的进步，让我们能够更深入地理解微观世界的奥秘。