* Taille: Les molécules sont incroyablement petites (de taille nanomètre). La lumière visible a des longueurs d'onde sur l'ordre de centaines de nanomètres. Pour voir quelque chose, la longueur d'onde de la lumière utilisée doit être plus petite que l'objet lui-même. La lumière visible est tout simplement trop grande pour résoudre les molécules individuelles.
* diffraction: Même si nous pouvions utiliser des longueurs d'onde plus petites, comme les rayons X, pour «voir» les molécules, la nature des vagues de la lumière entraînerait une diffraction significative. Cela signifie que la lumière se pencherait autour des molécules, brouillant l'image et rendrait impossible de voir clairement les structures individuelles.
Alors, que pouvons-nous faire?
Bien que nous ne puissions pas voir les molécules avec nos yeux, nous pouvons utiliser diverses techniques pour * indirectement * les observer et les étudier:
* Microscopie électronique: Cette technique utilise des électrons, qui ont des longueurs d'onde beaucoup plus petites que la lumière, pour créer des images de très petits objets. Les microscopes électroniques peuvent être utilisés pour visualiser de grandes molécules ou même quelques petites structures dans une molécule.
* Crystallographie aux rayons X: Cette technique utilise des rayons X pour étudier la disposition des atomes dans un cristal. En analysant le schéma de diffraction des rayons X passant à travers un cristal, les scientifiques peuvent déduire la structure des molécules à l'intérieur.
* spectroscopie: Cette technique utilise l'interaction de la lumière avec les molécules pour déterminer leur structure et leur composition. Différents types de spectroscopie utilisent différentes longueurs d'onde de rayonnement, comme la lumière infrarouge ou ultraviolette.
* Microscopie à force atomique (AFM): Cette technique utilise une sonde nette pour scanner la surface d'un matériau. L'AFM peut être utilisée pour image les molécules individuelles, fournissant des informations sur leur forme et leur taille.
Ces techniques nous permettent de «voir» les molécules de diverses manières, mais pas dans le sens traditionnel de l'observation visuelle.