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과학자가 개별 원자를 볼 수있게하는 것은 무엇입니까?

과학자들은 실제로 우리가 일상적인 대상을 보는 방식으로 개별 원자를 볼 수 없습니다. 원자는 너무 작아서 가장 강력한 광학 현미경조차 해결하기에는 너무 작습니다. 그러나 그들은 원자를 간접적으로 관찰하고 연구 할 수 있습니다 다양한 기술을 통해 :

1. 스캐닝 터널링 현미경 (STM) :

*이 기술은 날카로운 금속 팁을 사용하여 재료의 표면을 스캔합니다.

* 팁이 원자에 충분히 가까워지면 터널링이라는 양자 기계적 현상이 발생하여 작은 전류가 팁과 원자 사이에 흐르도록합니다.

*이 현재를 측정함으로써 과학자들은 원자 해상도로 표면을 매핑 할 수 있습니다.

2. 원자력 현미경 (AFM) :

* AFM은 STM과 유사하지만 전류를 사용하는 대신 캔틸레버 빔에 부착 된 작은 프로브를 사용합니다.

* 프로브는 재료의 표면과 상호 작용하고 캔틸레버를 편향시킵니다.

*이 편향은 레이저 빔으로 측정되며 원자 분해능으로 표면 이미지를 만드는 데 사용됩니다.

3. 전자 현미경 (TEM 및 SEM) :

*이 기술은 전자 빔을 사용하여 샘플을 밝힙니다.

* 전자는 원자와 다르게 상호 작용하여 과학자들은 샘플의 구조와 구성에 대한 정보를 얻을 수있게합니다.

* 원자를 직접 영상화하지는 않지만, 이들 기술은 나노 미터 크기의 구조와 개별 분자의 상세한 이미지를 제공하여 과학자들에게 원자 세계를 엿볼 수있게한다.

4. X- 선 회절 (XRD) :

*이 기술은 X- 레이를 사용하여 크리스탈에서 원자의 배열을 조사합니다.

* 산란 된 X- 레이의 패턴은 결정 격자 내에서 원자의 위치를 ​​보여 주어 결정 구조에 대한 정보를 제공합니다.

5. 분광 기술 :

* X- 선 광전자 분광법 (XPS)과 같은 다양한 분광 기술은 조명 또는 입자와 원자의 상호 작용을 활용하여 전자 구조, 화학 환경 및 특정 동위 원소의 존재에 대한 정보를 제공합니다.

이 기술은 문자 그대로의 의미에서 원자를 "보는"것이 아니라는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 이들은 원자와 빛 또는 입자의 프로브 또는 빔 사이의 상호 작용을 측정 한 다음 측정을 사용하여 원자의 특성과 배열을 유추합니다. .

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