1克铜就有95万亿亿个铜原子,这么小的微粒,是怎么被观察到的?
原子是一种非常小的微粒,这是我们都知道的,那原子究竟小到了什么程度呢?我们不妨来简单计算一下,看看1克铜含有多少个铜原子铜的期货行情。
在元素周期表中可以看到,铜的相对原子质量为63.55,也就是说1摩尔(mol)的铜的质量为63.55克,根据定义,1摩尔的铜含有大约6.02x10^23个铜原子,据此我们可以计算出,大约每1克铜就有95万亿亿个铜原子铜的期货行情。
真是“不算不知道,一算吓一跳”,原来原子居然这么小,区区1克的铜,就含有数量如此庞大的铜原子铜的期货行情。那么问题就来了,像原子这么小的微粒是怎么被观察到的呢?
光学显微镜是利用可见光进行观察的,而可见光的波长大约介于390至780纳米之间(注:1纳米=10^-9米),相对而言,原子的直径数量级则为10^-10米,由于可见光的波长远远大于原子的直径,因此当可见光遇到原子时,就会发生明显的衍射,在我们看来就是一片模糊,根本无法清晰成像铜的期货行情。
实际上,即使是紫外线和X射线,也无法满足观察原子的精度,而波长更短的伽马射线,则会因为能量太高而极易破坏原子,并且还极易发生散射,导致无法聚焦,所以也不适合用来观察原子,那怎么办呢?科学家选择了电子铜的期货行情。
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由于电子同时具备了“波”和“粒子”的双重性质(即波粒二象性),其波长很短(数量级可达10^-12米),因此电子就成了观察原子的良好选择铜的期货行情。
早在1933年,柏林工业大学压力实验室的恩斯特·鲁斯卡(ErnstRuska)就成功制造出了世界上第一台电子显微镜(ElectronMicroscope,简称EM),简单来讲,这种显微镜的工作原理就是,向观察目标发射高能电子束,然后观测电子束与观察目标发生相互作用时产生的各种效应,并将其转化为人眼能够识别的图像铜的期货行情。
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