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人类的肉眼能直接观察到原子和原子核吗？
这是一个读者的问题，他谈到他眼前经常出现一些小黑点，他怀疑自己是不是具有特异功能，可以直接看到原子或者原子核。
显微镜下放大几百倍可以观察到人类精子，上图为成像模拟图
然而答案是，不可能，即使利用光学显微镜也无法观察到原子，更不要说肉眼了，你如果观察到了，也许只是你有生理性飞蚊症，看到的只是眼睛里的杂质而已。
事实上，原子的尺度在0.1纳米左右，也就是10负十次方米，平常我们常见的头发直径在几十微米的量级，也就是在直径宽度上可以分布几十万个原子，而原子核就更小了，尺度是原子的万分之一。
激光共聚焦显微镜
人类肉眼的观察极限在0.1毫米的尺度上，即使利用光学显微镜也只能放大2000倍左右，达到亚微米的尺度，还是无法看到原子。而且由于可见光衍射极限的限制，当两点的距离足够小的时候，衍射效应就非常明显了，所以，光学显微镜的最大分辨率也只有200 nm，和原子的尺度还差了很多量级。
要想看清尺度更小的结构，必须选择波长更短的激发源，以提高显微镜的分辨率。通常科学研究中对微观形貌的观察，采用的是以电子束为光源的电子显微镜。
高分辨电镜图片，可以看到晶格条纹
上面的图像，是实验室研究材料形貌经常用的显微图像，来自透射电子显微镜的高分辨成像HRTEM，它的成像是利用加速和聚焦的透射电子穿透超薄样品，横向分辨率可以到原子级别，可以看到材料的晶格，图上显示了不同的晶面，这些晶格的点阵就是由原子组成。下图就是透射电镜的样子，主要由日本电子，日立，FEI等生产。
高分辨透射电子显微镜HRTEM
另外一种手段就是利用电子的量子效应，通过量子隧穿效应对原子级别的导电物质成像，使用的设备是扫描隧道显微镜STM，通过样品和扫描针尖的隧道电流来成像，可以直接观察原子在表面的排列和电子分布情况。但是局限于导电样品，而且需要超高真空UHV的操作环境。
扫描隧道显微镜STM
所以，原子实在是太小了，靠肉眼甚至光学显微镜都无法观测到原子 ，以上提及的观测原子的显微技术获得了1986年的诺贝尔物理学奖。
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