我们是如何知道原子的存在的(6)

不过，诸如汤姆逊、卢瑟福以及查德威克这样的科学家对原子理论的探索已经为我们最终描绘出原子的具体形象铺平了道路，尤其是汤姆逊在克鲁斯电极管实验中制造的电子束。如今，电子显微镜可以发射同样的电子束，而最强大的显微镜甚至能创建单个原子的图像。这种电子束的波长仅为光波长的数千分之一，所以电子波能够受微小的原子的影响而改变运动轨迹，从而生成图像。这是光波做不到的。

伦敦大学学院的尼尔·斯基帕指出，这种图像对研究特殊物质的原子结构的人而言非常有用，比如制造电车电池的人。我们对特殊物质的原子结构了解得越深入，就越能将其设计得高效、可靠。

你甚至可以通过拨动原子对它们进行细致的研究，这就需要应用原子力显微技术。

应用原子力显微镜进行实验，就是将一个非常小的探头的一端靠近分子表面或是某种材料表面。它们间的距离如此之近，探头对它指向的化学结构将非常敏感，当它转动的时候，电阻会有所改变。这样一来，科学家就能够获取单个分子的图像。

 

 

原子弹,氢弹爆炸壮观场面

 

近期，研究人员公布了应用这一方法获得的化学反应前后的分子图像。斯基帕补充说，近期的许多原子研究，都是探索在极度高温或高压的情况下，物质的结构会发生怎样的变化。大多数人都知道，当物质被加热时，通常会膨胀。这些研究就是要揭示在加热情况下原子有怎样的变化，使得物质发生膨胀。

 

 

原子弹爆炸威力巨大

 

他说：“如果加热液体，你将看到原子呈现出混乱无序的状态。这一切都可以从原子结构图中得到直接体现。”同时，斯基帕以及其他物理学家还用查德威克在20世纪30年代使用过的中子束发射技术，对原子进行研究。