Как в действительности выглядят молекулы? Рассказывает физик

Знаете ли вы, какого размера на самом деле молекулы и как они выглядят? Об этом рассказывает адъюнкт-профессор физики Ричмондского университета Кристин Хелмс.

Молекулы представляют собой группу атомов, которые связаны вместе. Из молекул состоит практически всё вокруг нас: и кожа, и стул, и многое другое. Все молекулы разного размера, но при этом они очень малы. Чтобы было понятнее: они в 100 тысяч раз меньше, чем ширина волоса.

Самая маленькая молекула включает два слипшихся атома, а самая большая может состоять из более 100 тысяч атомов. При этом каждая молекула - уникальна.

Частицы вещества, из которого построен атом, могут иметь положительный, отрицательный заряд или не иметь заряда вообще. Называются такие вещества протонами, электронами и нейтронами соответственно. В центре атома находятся нейтроны и протоны, а окружают их электроны.

Для того чтобы увидеть молекулы, учёные используют специальные инструменты. Один из них - рентгеновские лучи. Когда их направляют на молекулы, некоторые из этих молекул отражаются. Подобным образом, например, в 1912 удалось впервые увидеть, как выглядит молекула соли - NaCl.

Ещё один способ - это ядерный магнитный резонанс. При помощи этого метода можно обнаружить изменения, которые происходят в центре атома и понять, какие атомы находятся поблизости.

Есть и атомно-силовой микроскоп. Он позволяет увидеть расположение атомов в молекуле.

Метод криоэлектронной микроскопии заключается в следующем. Учёные сначала замораживают молекулы (причём при температуре, которая ещё ниже, чем температура льда или снега), а затем «стреляют» в эти молекулы электронами и создают на основе этого изображение.