人类怎样量出一个原子的大小呢？

Question

如题所述

Answer 1

STM具有原子分辨率，但它有一个限制：它测量电流，所以它必须是导电的。原子力显微镜打破了这一限制。像SCANNING隧道显微镜一样，原子力显微镜使用探针来测量目标。因为原子之间存在着力，如静电和范德华力，当原子力显微镜的针穿过目标区域时，由于施加的力，针会轻微振动。在我们的想象中，微观粒子可以通过放大、再放大来直接观察。然而，这在实践中是不可能的，因为光镜的分辨率有限，通常只有几百纳米，这远远不能观察到微观粒子。

例如，金原子的尺寸小于2纳米，而银原子的尺寸则小于1纳米。应该指出的是，原子是由核和核外电子组成的，而电子没有固定的轨道，所以原子的大小范围只能是近似的。我们需要其他方法来观察这些微观粒子，首先是原子，它是微观世界中的大家伙，目前科学家通常使用扫描隧道显微镜（STM）和原子力显微镜（AFM）观察它们。

扫描隧道显微镜（STM）的工作原理是将电流通过一个原子大小的微小探针，并使其穿过观察区。当针足够接近一个原子时，会发生量子隧道效应，产生隧道电流。原子的形状可以通过测量隧道中的电流来绘制，隧道中的电流会根据针的位置而有不同程度的波动。

用激光照射在针尖上，当针振动时，激光反射会出现相应的变化，通过对这些数据的测量，可以达到检测的目的。所以我们看不到原子，但我们可以触摸到它们。那么更小的粒子，比如电子呢？其实以目前的科技水平，对于电子这样的微观粒子，我们只能用仪器来观察电子与其他物质相互作用产生的各种效应，如各种可探测的射线、粒子等，来达到间接观察的目的。

Answer 2

STM具有原子分辨率，可以用它来进行测量，可以用隧道扫描，他就是将电流通过原子大小的微小针，通过观察区，当真足够接近原子时，会发生大量的隧道效应，查询隧道电流，原子形态可以通过测量隧道中的电流来绘制，可以判断原子的性质和原子的直径。

Answer 3

人类是通过扫描隧道显微镜来量出一个原子的大小的。

Answer 4

量出原子直径大小的方法有很多，可以利用隧道扫描，也可以利用分子和原子的一些性质来判断分子和原子的直径。