* Taille: Les atomes sont incroyablement petits, ne mesurant que quelques Angstroms de diamètre (un angstrom est 0,1 nanomètres). Ceci est beaucoup plus petit que la longueur d'onde de la lumière visible, qui est d'environ 400 à 700 nanomètres.
* Limite de diffraction: Les microscopes reposent sur la lumière pour créer des images. La limite de diffraction de la lumière dicte que des objets inférieurs à la moitié de la longueur d'onde de la lumière ne peuvent pas être résolus. Étant donné que les atomes sont beaucoup plus petits que la longueur d'onde de la lumière visible, ils se brouillent ensemble et deviennent indiscernables.
Cependant, il existe des techniques spécialisées qui nous permettent de "voir" les atomes indirectement:
* Microscope à tunneling à balayage (STM): Ce microscope utilise une pointe métallique nette pour scanner une surface. En mesurant le courant de tunneling quantique entre la pointe et la surface, il peut créer des images d'atomes individuels.
* Microscope à force atomique (AFM): Ce microscope utilise une petite sonde pour scanner une surface. La sonde est attachée à un cantilever, qui se plie ou dévie lorsqu'il interagit avec la surface. En mesurant la déviation, l'AFM peut créer des images d'atomes individuels.
* Microscope électronique à transmission (TEM): Ce microscope utilise un faisceau d'électrons pour éclairer un échantillon. Étant donné que les électrons ont une longueur d'onde beaucoup plus courte que la lumière visible, ils peuvent être utilisés pour résoudre des objets beaucoup plus petits, y compris les atomes individuels.
Ainsi, bien que nous ne puissions pas voir directement les atomes avec un microscope traditionnel, ces outils spécialisés nous permettent de visualiser et d'étudier leur arrangement et leur comportement.
