原子的尺寸是1埃，可見(jiàn)光的波長(zhǎng)是幾百納米。當(dāng)我們說(shuō)到光的時(shí)候，一般指的是可見(jiàn)光，可見(jiàn)光是特定波長(zhǎng)（400-700納米）的電磁輻射，如果不限制電磁輻射的波長(zhǎng)，我們是能分辨到1埃尺寸的，比如使用波長(zhǎng)更短的X射線。
電磁波譜與可見(jiàn)光。
根據(jù)波動(dòng)光學(xué)，光有干涉、衍射現(xiàn)象，這導(dǎo)致了光成像的分辨本領(lǐng)與光的波長(zhǎng)有關(guān)。假設(shè)波長(zhǎng)為λ的光照射在直徑為d的圓孔上，光波會(huì)因?yàn)檠苌洮F(xiàn)象發(fā)散開(kāi)來(lái)形成一個(gè)圓斑，光發(fā)散角度θ滿足公式：
換句話說(shuō)d越大，所形成的光斑就“越小”，從這個(gè)角度對(duì)我們分辨光的成像是有利的，但d越小，光斑就“越大”，甚至光散開(kāi)的角度已經(jīng)和π差不多了，換句話說(shuō)光已經(jīng)完全發(fā)散開(kāi)，完全“糊”在一起無(wú)法分辨了。
艾里斑，中間亮斑的角分布符合公式：sinθ=1.22λ/d
我們一般把d=λ看做是一個(gè)可以分辨的極限，這意味著波長(zhǎng)為λ的光最多只能分辨到大小為d=λ的物質(zhì)結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，小于λ的細(xì)節(jié)是完全無(wú)法分辨的，而比λ大的越多則分辨起來(lái)越容易。
這就是為什么光學(xué)顯微鏡最多只能看到零點(diǎn)幾微米（幾百納米）的原因。但對(duì)于X射線來(lái)說(shuō)，硬X射線可以達(dá)到0.1埃，所以要想分辨原子尺寸（1埃）的物質(zhì)結(jié)構(gòu)，使用X射線是一個(gè)方法。
此外電子衍射也是常見(jiàn)的探測(cè)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的方法（所謂電鏡），根據(jù)量子力學(xué)，電子的物質(zhì)波波長(zhǎng)λ與電子動(dòng)量p的關(guān)系是：λ=h/p。可見(jiàn)只要加大電子的動(dòng)量，就可以減小電子的物質(zhì)波波長(zhǎng)，如果λ小于1埃，利用電子衍射也可以觀測(cè)原子尺度的物質(zhì)結(jié)構(gòu)。
一個(gè)透射式電子顯微鏡。
此外掃描隧道顯微鏡也是一種常見(jiàn)的分辨微小尺寸物質(zhì)結(jié)構(gòu)的物理儀器。
掃描隧道顯微鏡利用“量子隧穿”效應(yīng)來(lái)對(duì)物質(zhì)的表面形貌進(jìn)行成像。
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