Hvor kraftigt af et mikroskop skal du bruge for at se et atom?

Et optisk mikroskop, som bruger synligt lys, kan ikke opløse genstande mindre end omkring 0,2 mikrometer (μm) på grund af de begrænsninger, som lysets bølgelængde pålægger. Atomer er på skalaen nogle få tiendedele af en nanometer (nm), hvilket er omkring tusind gange mindre end opløsningsgrænsen for et optisk mikroskop. Derfor kan et optisk mikroskop ikke bruges til at se atomer.

For at se atomer skal man bruge et mikroskop, der bruger en stråle af partikler med en meget kortere bølgelængde end synligt lys. Et sådant mikroskop er scanning tunneling microscope (STM), som bruger en skarp metalspids til at scanne overfladen af ​​et materiale. Spidsen er placeret meget tæt på overfladen, og der påføres en spænding mellem spidsen og prøven. Dette får en tunnelstrøm til at flyde mellem spidsen og prøven, som kan bruges til at skabe et billede af overfladen. STM kan opnå en opløsning på en brøkdel af en nanometer, hvilket gør det muligt at afbilde individuelle atomer.

En anden type mikroskop, der kan bruges til at se atomer, er transmissionselektronmikroskopet (TEM). TEM bruger en stråle af elektroner, der accelereres til meget høje energier, hvilket gør det muligt at opnå en opløsning på nogle få picometer (pm), som er omtrent på størrelse med et atom.