Hvordan kan videnskabsmand observere atomer?
1. Mikroskopi:
* Scanning af tunnelmikroskop (STM): Denne teknik bruger et skarpt spids til at scanne overfladen af et materiale. Spidsen bringes meget tæt på overfladen, så elektroner kan "tunnel" over kløften. Ved at måle tunnelstrømmen kan forskere oprette billeder af individuelle atomer.
* atomkraftmikroskop (AFM): I lighed med STM bruger AFM et skarpt spids til at scanne en overflade. Den måler dog kraften mellem spidsen og overfladen og afslører topografien af materialet på atomniveau.
2. Spektroskopi:
* røntgenstrålediffraktion (XRD): Denne teknik involverer bombardering af en prøve med røntgenstråler og analyse af det resulterende diffraktionsmønster. Mønsteret afslører arrangementet af atomer inden for materialet.
* Elektrondiffraktion: I lighed med XRD, men ved hjælp af elektroner i stedet for røntgenstråler.
* fotoelektronspektroskopi (PES): Denne teknik involverer skinnende lys på en prøve og analyserer de udsendte elektroner. Energiniveauet for de udsendte elektroner giver information om atomernes elektroniske struktur.
3. Andre teknikker:
* nukleær magnetisk resonans (NMR): Denne teknik udnytter de magnetiske egenskaber for atomiske kerner til at undersøge strukturen og dynamikken i molekyler.
* massespektrometri: Denne teknik måler masse-til-ladningsforholdet for ioner, hvilket giver forskere mulighed for at identificere de forskellige typer atomer, der er til stede i en prøve.
* Partikelacceleratorer: Disse kraftfulde maskiner kan fremskynde partikler til meget høje energier, hvilket gør det muligt for forskere at studere de grundlæggende byggesten til stof.
Det er vigtigt at bemærke:
* Selv med disse avancerede teknikker kan forskere ikke direkte "se" et atom i traditionel forstand. I stedet samler de data, der giver dem mulighed for at udlede tilstedeværelsen og arrangementet af atomer.
* Hver teknik giver forskellige oplysninger om atomer og deres egenskaber. Forskere bruger ofte flere teknikker til at få en mere fuldstændig forståelse af atomverdenen.
Disse metoder giver forskere mulighed for at udforske atomernes fascinerende verden og afsløre hemmelighederne ved stof ved de mindste skalaer.
Varme artikler
-
Eksponering for ultraviolet lys øger syntetisk melanins beskyttende evneKredit:University of Akron Melanins høje brydningsindeks (RI) og bredbåndsabsorptionsevne bidrager til pigmentets evne til at beskytte mod ultraviolet stråling (UV). Disse optiske egenskaber bidra -
Power dressing:El-producerende, strækbar, selvreparerende materialer til wearablesDen mekaniske og termoelektriske selvhelbredende proces af kompositfilmen. Gengivet med tilladelse fra reference en. Kredit:WILEY-VCH Verlag GmbH Bærbar elektronik kan altid drives af stretchy, se -
Flydende metaller nedbryder organiske brændstoffer til ultratynde grafitpladerKredit:University of New South Wales For første gang, forskere ved University of New South Wales (UNSW), Sydney, Australien, har demonstreret syntesen af ultratynde grafitiske materialer ved stu -
Brug af bakterier fra varme kilder, biokemiker studerer RNA-splejsning hos menneskerAaron Robart, Assisterende professor, WVU School of Medicine, Institut for Biokemi. Kredit:Aira Burkhart/West Virginia University Omkring 70 procent af det menneskelige genom koder ikke for noget.