觀察原子結構用什麼儀器

A. 用什麼儀器可以看到原子

需要掃描隧道顯微鏡，詳見網路：http://ke..com/view/381283.html?wtp=tt

B. 原子的內部結構可以觀測到嗎

目前原子內部結構尚無法直接觀測清楚,但歐洲核子研究中心（European Organization for Nuclear Research，通常被簡稱為CERN)有大型強子對撞機（LHC）,緊湊渺子線圈（CMS），超環面儀器（ATLAS）等大型粒子加速器,都可探索到原子的內部結構

原子-內部結構圖

圖中＋－號代表不可分割的最小正負電磁信息單位-量子比特（qubit）

（名物理學家約翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:萬物源圖於比特 It from bit

量子信息研究興盛後,此概念升華為，萬物源於量子比特）

註：位元即比特

C. 電子顯微鏡能夠看到原子嗎

可以看到原子。

電子顯微鏡技術的應用是建立在光學顯微鏡的基礎之上的，光學顯微鏡的解析度為0.2μm，透射電子顯微鏡的解析度為0.2nm，也就是說透射電子顯微鏡在光學顯微鏡的基礎上放大了1000倍。

電子顯微鏡由鏡筒、真空裝置和電源櫃三部分組成。

鏡筒主要有電子源、電子透鏡、樣品架、熒光屏和探測器等部件，這些部件通常是自上而下地裝配成一個柱體。

(3)觀察原子結構用什麼儀器擴展閱讀

電子顯微鏡按結構和用途可分為透射式電子顯微鏡、掃描式電子顯微鏡、反射式電子顯微鏡和發射式電子顯微鏡等。

透射式電子顯微鏡常用於觀察那些用普通顯微鏡所不能分辨的細微物質結構；掃描式電子顯微鏡主要用於觀察固體表面的形貌，也能與X射線衍射儀或電子能譜儀相結合，構成電子微探針，用於物質成分分析；發射式電子顯微鏡用於自發射電子表面的研究。

分辨能力是電子顯微鏡的重要指標，電子顯微鏡的分辨能力以它所能分辨的相鄰兩點的最小間距來表示，即稱為該儀器的最高點解析度：d=δ。解析度越高，即d的數值（為長度單位）愈小，則儀器所能分清被觀察物體的細節也就愈多愈豐富，也就是說這台儀器的分辨能力或分辨本領越強。

單就放大率（magnification）而言，是指被觀察物體經電子顯微鏡放大後，在同一方向上像的長度與物體實際長度的比值。這是兩條直線的比值，有人將放大率理解為像與物的面積比，這是一種誤解，勢必引起概念上的混淆和計算方法與結果上的混亂。

D. 現在有什麼儀器能觀察到元素或原子

首先，那那個大小，東西不再有明顯的輪廓了，想區分是什麼原子，難上加難。
原子可以用掃描電子顯微鏡看到，就像看細菌一樣。但元素不是具體的物質，是「一類原子」，不可以看到。

E. 人類不能肉眼觀察分子和原子，那用什麼設備觀察

原子分子不可能被看到，只能被科學實驗證實。早期是比較間接的證實方式。近代有些更加直觀的證實方式了，比如說單晶衍射、隧道掃描顯微鏡等，雖然聲稱直接觀察到原子，但是也是間接的成像技術，給我們看到的圖片實際上也是通過實驗數據重新處理之後間接做出來的圖。想帶兒子做實驗，那就看你夠不夠土豪了，自己家整一台隧道掃描，學IBM的原子拼字。原子光譜給出了原子中的能級分布，能級間的躍遷幾率大小的信息，是原子結構的反映，是由結構決定的。光譜與結構之間存在著一一對應的內在聯系。原子光譜是研究原子結構的重要方法，也可用來進行定性、定量分析。通過觀察樣本表面，原子的電子是空心圓形的波，原子核像實心球。

F. 什麼顯微鏡可以看到原子看到所有物質的結構

任何顯微鏡也不能看到原子，最多電子顯微鏡可以看到細胞結構。物質結構一般需要化學推測才能確定，是看不到的

G. 觀察細胞或原子的內部結構需要多大倍數的顯微鏡

細胞尺寸在微米量級,而人眼解析度在0.1毫米量級,因此至少需要100倍數量級才能勉強達到看到細胞的條件.而想看清楚的話至少還要再加個10倍以現有理論來說,原子內部結構是不能被看到的.因為原子本身尺寸已經小於可見光波長,所以即使只是「觀察原子」這件事,也已經無法通過光學放大的方式做到了,更何況原子內部結構呢?原子內部已經不再屬於普通物理的范疇,描述原子核和電子的結構只能用波函數得到一個統計分布,但無論如何,這已經不是簡單的放大能觀察的了.

H. 原子力顯微鏡的原理是什麼應用是什麼

原子力顯微鏡：是一種利用原子,分子間的相互作用力來觀察物體表面微觀形貌的新型實驗技術.它有一根納米級的探針,被固定在可靈敏操控的微米級彈性懸臂上.當探針很靠近樣品時，其頂端的原子與樣品表面原子間的作用力會使懸臂彎曲，偏離原來的位置.根據掃描樣品時探針的偏離量或振動頻率重建三維圖像.就能間接獲得樣品表面的形貌或原子成分.
詳細
圖1. 激光檢測原子力顯微鏡探針工作示意圖
原子力顯微鏡的基本原理是：將一個對微弱力極敏感的微懸臂一端固定，另一端有一微小的針尖，針尖與樣品表面輕輕接觸，由於針尖尖端原子與樣品表面原子間存在極微弱的排斥力，通過在掃描時控制這種力的恆定，帶有針尖的微懸臂將對應於針尖與樣品表面原子間作用力的等位面而在垂直於樣品的表面方向起伏運動。利用光學檢測法或隧道電流檢測法，可測得微懸臂對應於掃描各點的位置變化，從而可以獲得樣品表面形貌的信息。下面，我們以激光檢測原子力顯微鏡（Atomic Force Microscope Employing Laser Beam Deflection for Force Detection,Laser-AFM）——掃描探針顯微鏡家族中最常用的一種為例，來詳細說明其工作原理。 如圖1所示，二極體激光器（Laser Diode）發出的激光束經過光學系統聚焦在微懸臂（Cantilever）背面，並從微懸臂背面反射到由光電二極體構成的光斑位置檢測器（Detector）。在樣品掃描時，由於樣品表面的原子與微懸臂探針尖端的原子間的相互作用力，微懸臂將隨樣品表面形貌而彎曲起伏，反射光束也將隨之偏移，因而，通過光電二極體檢測光斑位置的變化，就能獲得被測樣品表面形貌的信息。 子力顯微鏡——原理圖
在系統檢測成像全過程中，探針和被測樣品間的距離始終保持在納米（10e-9米）量級，距離太大不能獲得樣品表面的信息，距離太小會損傷探針和被測樣品，反饋迴路(Feedback）的作用就是在工作過程中，由探針得到探針-樣品相互作用的強度，來改變加在樣品掃描器垂直方向的電壓，從而使樣品伸縮，調節探針和被測樣品間的距離，反過來控制探針-樣品相互作用的強度，實現反饋控制。因此，反饋控制是本系統的核心工作機制。本系統採用數字反饋控制迴路，用戶在控制軟體的參數工具欄通過以參考電流、積分增益和比例增益幾個參數的設置來對該反饋迴路的特性進行控制。
編輯本段優缺點
優點
原子力顯微鏡觀察到的圖像
相對於掃描電子顯微鏡，原子力顯微鏡具有許多優點。不同於電子顯微鏡只能提供二維圖像，AFM提供真正的三維表面圖。同時，AFM不需要對樣品的任何特殊處理，如鍍銅或碳，這種處理對樣品會造成不可逆轉的傷害。第三，電子顯微鏡需要運行在高真空條件下，原子力顯微鏡在常壓下甚至在液體環境下都可以良好工作。這樣可以用來研究生物宏觀分子，甚至活的生物組織。
缺點
和掃描電子顯微鏡(SEM）相比，AFM的缺點在於成像范圍太小，速度慢，受探頭的影響太大。原子力顯微鏡（Atomic Force Microscope）是繼掃描隧道顯微鏡（Scanning Tunneling Microscope）之後發明的一種具有原子級高分辨的新型儀器，可以在大氣和液體環境下對各種材料和樣品進行納米區域的物理性質包括形貌進行探測，或者直接進行納米操縱；現已廣泛應用於半導體、納米功能材料、生物、化工、食品、醫葯研究和科研院所各種納米相關學科的研究實驗等領域中，成為納米科學研究的基本工具。原子力顯微鏡與掃描隧道顯微鏡相比，由於能觀測非導電樣品，因此具有更為廣泛的適用性。當前在科學研究和工業界廣泛使用的掃描力顯微鏡（Scanning Force Microscope），其基礎就是原子力顯微鏡。
編輯本段儀器結構
在原子力顯微鏡（Atomic Force Micros，AFM）的系統中，可分成三個部分：力檢測部分、位置檢測部分、反饋系統。
力檢測部分
在原子力顯微鏡（AFM）的系統中，所要檢測的力是原子與原子之間的范德華力。所以在本系統中是使用微小懸臂（cantilever）來檢測原子之間力的變化量。微懸臂通常由一個一般100~500μm長和大約500nm~5μm厚的矽片或氮化矽片製成。微懸臂頂端有一個尖銳針尖，用來檢測樣品－針尖間的相互作用力。這微小懸臂有一定的規格，例如：長度、寬度、彈性系數以及針尖的形狀，而這些規格的選擇是依照樣品的特性，以及操作模式的不同，而選擇不同類型的探針。
位置檢測部分
原子力顯微鏡
在原子力顯微鏡（AFM）的系統中，當針尖與樣品之間有了交互作用之後，會使得懸臂cantilever擺動，所以當激光照射在微懸臂的末端時，其反射光的位置也會因為懸臂擺動而有所改變，這就造成偏移量的產生。在整個系統中是依靠激光光斑位置檢測器將偏移量記錄下並轉換成電的信號，以供SPM控制器作信號處理。
反饋系統
在原子力顯微鏡（AFM）的系統中，將信號經由激光檢測器取入之後，在反饋系統中會將此信號當作反饋信號，作為內部的調整信號，並驅使通常由壓電陶瓷管製作的掃描器做適當的移動，以保持樣品與針尖保持一定的作用力。
總結
AFM系統使用壓電陶瓷管製作的掃描器精確控制微小的掃描移動。壓電陶瓷是一種性能奇特的材料，當在壓電陶瓷對稱的兩個端面加上電壓時，壓電陶瓷會按特定的方向伸長或縮短。而伸長或縮短的尺寸與所加的電壓的大小成線性關系。也就是說，可以通過改變電壓來控制壓電陶瓷的微小伸縮。通常把三個分別代表X，Y，Z方向的壓電陶瓷塊組成三角架的形狀，通過控制X，Y方向伸縮達到驅動探針在樣品表面掃描的目的；通過控制Z方向壓電陶瓷的伸縮達到控制探針與樣品之間距離的目的

I. 分子 原子 電子等微觀粒子 可以在何種儀器下觀察到

電子顯微鏡,但現在只能觀察到原子層面