La mesure des distances microscopiques nécessite des techniques spécialisées car les dirigeants et les étriers traditionnels sont beaucoup trop grands. Voici quelques méthodes courantes utilisées:

1. Microscopie électronique:

* Microscopie électronique à transmission (TEM): Les électrons sont passés à travers un échantillon mince, créant une image basée sur la façon dont les électrons sont dispersés. Cette technique peut résoudre les caractéristiques au niveau atomique (~ 0,1 nm).

* Microscopie électronique à balayage (SEM): Un faisceau d'électrons focalisé scanne à travers la surface de l'échantillon. Les interactions des électrons avec l'échantillon fournissent des informations sur sa topographie et sa composition. SEM a une résolution d'environ 1 nm.

2. Microscopie à force atomique (AFM):

* Une pointe pointue, attachée à un cantilever, est scannée à travers la surface d'un échantillon. La pointe interagit avec les atomes de surface et la déviation du cantilever est mesurée, fournissant une image 3D de la surface. L'AFM peut atteindre une résolution sous-nanométrique.

3. Diffraction des rayons X (XRD):

* Les rayons X sont dirigés vers un échantillon cristallin. Le modèle de diffraction des rayons X est analysé pour déterminer la disposition des atomes dans le cristal, permettant le calcul des distances interatomiques. Le XRD est utilisé pour étudier les matériaux avec des structures cristallines, et sa résolution est généralement dans la plage angstrom (1 angstrom =0,1 nm).

4. Microscopie optique:

* Bien qu'il ne soit pas aussi précis que les autres méthodes, la microscopie optique peut être utilisée pour mesurer les distances dans la plage de micromètre (1 micromètre =1000 nm). Cette méthode utilise une lumière visible pour éclairer l'échantillon et l'image est amplifiée à l'aide de lentilles.

5. Interférométrie:

* Cette technique utilise l'interférence des ondes légères pour mesurer les distances. En mesurant la différence de phase entre deux faisceaux de lumière, on peut déterminer la distance entre deux points. L'interférométrie peut atteindre des résolutions dans la gamme nanométrique.

6. Techniques spectroscopiques:

* Certaines méthodes spectroscopiques peuvent être utilisées pour mesurer les distances en fonction des longueurs d'onde de la lumière émises ou absorbées par les molécules. Ceci peut être utilisé pour déterminer les longueurs de liaison et autres dimensions moléculaires.

Le choix de la technique dépend de la taille de l'objet mesuré, de la résolution souhaitée et de la nature de l'échantillon.