03.03 通過顯微鏡看到的原子,是原子的原子核,還是包括電子在內的整個原子?

lu331707405


那麼我們看到“原子”的顯微鏡到底是什麼呢?一般情況下我們指的是掃描隧道顯微鏡,又稱STM。要理解掃描隧道顯微鏡看到的到底是什麼,就必須要了解它的工作原理。簡單的說,可以認為STM是一根極其微細的探針,這根探針是能夠傳導電流的,這個電流被稱為“隧穿電流”。電流的強弱與探針與原子的相對位置有關,因此當探針移動的時候,計算機會時時記錄下每一個位置隧穿電流的大小,同時將這些電流值與對應的位置聯繫起來,這樣就能夠獲得一張圖,就像是一張照片一樣,只不過這張照片不是直接拍攝得到的,而是通過一個一個點掃描得到的。

所以嚴格來說,STM獲得的原子圖像並不是真實的圖像,而只是其對應的隧穿電流分佈的圖譜。這當然不是原子核的大小,因為原子核的大小遠遠小於這個圖像中記錄的原子大小。所以其實這個圖像更傾向於接近包含電子概率雲在內的整個原子的大小。

但是要注意的是,這兩者其實並不是一個概念。STM的工作有點像掃雷,探針會標註“這裡有個雷”,“那裡有個雷”,但具體雷的大小,其實是個模糊的概念。


分享到:


相關文章: