Cevap : Kuram Ve Gözlem

'Elektron tünellemeli tarama mikroskopu' (STM-'scanning tunneling microscope') ise, yaklaşık şöyle çalışıyor: Tarayıcı aygıt, tarama ucunu iletken bir yüzey üzerinde hızla gezdirirken, içerdiği elektronik bileşenler, uca elektrik akımı sağlamaktadır Tarayıcı, tarama ucunu, örnek yüzeyindeki tüm (x,y) noktaları üzerinden, sistemli bir şekilde geçirir Uç bir atoma rastladığında, atomla uç arasındaki elektron akışı değişir ve bilgisayar, bu akım değişikliğini; tarama ucunun konumu, yani atomun x-y koordinatlarıyla birlikte kaydeder Tarama işlemi sona erdiğinde bilgisayar; topladığı verilerden hareketle, atomların konumlarına karşılık gelen akım değerlerini, yüzey üzerinde grafiklendirir

Bu bir bakıma, eski fonograflardaki çalışma yöntemi gibidir ve tarama ucu iğneye, atomlar da plağın üzerindeki girinti çıkıntılara benzetilebilir STM ucu, 'tünelleme' yapan akımını, atomların konumunu belirleyen duyarlı bir algılayıcı olarak kullanarak, yüzeydeki atomların eşyükseklik çizgileri üzerinde dolaşır ve sonuç olarak, yüzeyin topoğrafyasını çıkarır Bu mikroskopların yeni modelleriyle, atomları görmenin yanında, istenilen şekilde konumlandırmak da mümkündür Üstteki şekillerden üsttekinde; 7x7 nm'lik, mavi renklendirilmiş galyum-arsenid yüzeyi üzerindeki, kırmızı renklendirilmiş olan tek bir sezyum atomu zincirinin zigzagları görülüyor Alttaki şekilde ise, tek tek atomlardan oluşturulmuş bir marka var Fakat en iyi elektron mikroskopu dahi, atomların ancak bulanık görüntülerini verebiliyor İç yapıları hakkında ise hiç bilgi veremiyor Atomun ve çekirdeğin yapısını incelemek için başka araçlar, daha kısa boylu madde dalgaları lazım




Aslında, birkaç atomdan oluşan madde yapıları, oda sıcaklığında dahi çok yüksek momentumlara ve dolayısıyla da, kısa dalga boylarına sahip oluyorlar Ancak böyle iri kıyım kütleler, çekirdeği kurcalamak için hiç uygun değil Bu tıpkı bir arkadaşınızın şeklini; elinize bir balyoz alıp sallayarak, orasını burasını yoklayarak belirlemeye çalışmaya benzer Böyle bir yaklaşımın, arkadaşınızı bazı boyutlarından yoksun bırakmak gibi bir sakıncası vardır Dolayısıyla, maddenin yapısını ve çekirdeği incelemek için, elektron veya proton gibi, eldeki en küçük parçacıkları kullanmak gerekiyor Ancak bu parçacıklar da, yükleri nedeniyle, çekirdekle etkileşime giriyor Örneğin elektron saçılmaya uğrayarak, çekirdeğin yapısı hakkında bilgi vermek yerine, içine çekilip yutularak, incelenmeye çalışılan yapıyı değiştiriyor Hele proton, benzer yüklü olduğu için, çekirdek tarafından itiliyor ve çekirdeğe yeterince yaklaşabilmesi için, yüksek hızlara sahip olması gerekiyor Bu durumda da, elektronun 1,830 katı olan kütlesiyle, çekirdeğin parçalanmasına yol açıyor Yüksüz olan nötronlarsa, yüksüz oldukları için; örneğin bir manyetik alanla yakalanıp, elektrik alanıyla yönlendirilemiyorlar ve kendi bildikleri doğrultularda gidiyorlar






Gerçi çekirdeği parçalamak suretiyle, yapısı hakkında ek bilgiler edinilebilir Hele ilgi konusu olan, örneğin protonun kendi yapısı ise, o zaman yüksek hızlı protonları kafa kafaya çarpıştırıp, sonuçta nelerin ortaya çıktığına bakmak gerekir Ancak, öylesine yüksek hızlara sahip protonlar sadece, atmosferin üst katmanlarına ulaşan kozmik ışınlarda bulunuyor

Biz ise yerdeyiz Dolayısıyla bu parçacıkları, yerde hızlandırmak, yani hızlandırıcılar kullanmak lazım İki amaçla: Birincisi, parçacıkları çekirdeklerin üzerine gönderip saçılmalarına veya çekirdek parçalanmalarına bakmak suretiyle, çekirdeğin yapısını araştırmak İkincisi ise, parçacıkların kendilerini kafa kafaya çarpıştırarak, neler olduğuna bakmak suretiyle, parçacıkların iç yapılarını anlamaya çalışmak için

__________________