¿Porque la ciencia emplea modelos de constitución atómica de sustancias si no se pueden ver en el microscopio?
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Respuestas
Respuesta:
El átomo es la unidad constituyente más pequeña de la materia que tiene las propiedades de un elemento químico.[1] Cada sólido, líquido, gas y plasma se compone de átomos neutros o ionizados. Los átomos son microscópicos; los tamaños típicos son alrededor de 100 pm (cien mil millonésima parte de un metro).[2] No obstante, los átomos no tienen límites bien definidos y hay diferentes formas de definir su tamaño que dan valores diferentes pero cercanos. Los átomos son lo suficientemente pequeños para que la física clásica dé resultados notablemente incorrectos.
Explicación:
la tecnología (microscopios que 'ven' átomos)
La resolución límite de los mismos depende de la repulsión electrostática entre los electrones del haz y es del orden de unos 50-100 Å. Por tanto nunca podremos llegar a ver átomos con ellos. sin embargo...
De la cuántica hasta hoy: de la entelequia a
la tecnología (microscopios que ‘ven’ átomos)
Para ganar un poco más en resolución, y a
partir del concepto del átomo, se diseñaron en
1936 los primeros microscopios electrónicos
(llamados SEM, del inglés Scanning Electron
Microscope). Estos microcopios, basados en la
interacción de un haz de electrones con el objeto
a analizar, poseen grandes ventajas y grandes
inconvenientes. Ventajas son su resolución y
sencillez, y algunos de sus inconvenientes la
necesidad de que el objeto a estudiar sea
metálico, que debe introducirse en vacío y
aguantar la radiación del haz de electrones sin
deteriorarse. La resolución límite de los mismos
depende de la repulsión electrostática entre los
electrones del haz y es del orden de unos 50-100
Å. Por tanto nunca podremos llegar a ver
átomos con ellos. Una variante de estos
microscopios son los microscopios electrónicos
de transmisión (llamados TEM, del ingles
Transmision Electron Microscope) en los que el
haz de electrones atraviesa una lámina muy fina
del material a estudiar. Debido a la naturaleza
ondulatoria de los mismos, estos sufren
procesos de difracción. Un estudio de dichas
figuras de difracción nos revela las posiciones
de los átomos que han atravesado los electrones.
Hoy, 70 años después de estas concepciones
tan revolucionarios, la física cuántica se ha ido
comprendiendo y asimilando. Hemos enten-
dido el concepto de átomo, y construido dispo-
sitivos que aprovechan esta doble naturaleza de
la materia. Así, actualmente estamos en
disposición de hacer una foto donde ‘veamos’
el átomo sin necesidad de iluminarlo. En esa
lucha por llegar a lo más pequeño se fueron
inventando diferentes tipos de microscopios
basados en distintos conceptos físicos. Cada
uno nos muestra una propiedad distinta de la
materia. En todos ellos una sonda (luz visible,
rayos X, electrones, partículas) interacciona
con el material a estudiar (muestra) y genera
una señal, que forma la imagen. El tamaño de
los átomos es del orden de 1 Å (10-10 m) y por
tanto, para llegar hasta ellos necesitaremos un
microscopio con ese poder resolutivo.
El primero de los microscopios fue el mi-
croscopio óptico. Estos microscopios, operativos
desde el siglo XVI, han supuesto un gran avance
para la ciencia. Su resolución límite, impuesta
por las leyes de la óptica, está determinada por
fenómenos de difracción en las lentes. Nos
permite resolver, en el mejor de los casos, objetos
del tamaño de una micra, como las células. Por
este motivo este tipo de microscopios han sido
ampliamente usados en biología.
conclusión: los emplea para así lograr los objetivos de diseñar un microscopio capas de ver átomos.