作业帮当人眼的频率与分子或原子的运动频率相同时,人眼就可以看见分子或原子了吗?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/19 00:38:09
当人眼的频率与分子或原子的运动频率相同时,人眼就可以看见分子或原子了吗?
当人眼的频率与分子或原子的运动频率相同时,人眼就可以看见分子或原子了吗?
当人眼的频率与分子或原子的运动频率相同时,人眼就可以看见分子或原子了吗?
不可以.
人眼无法分辨运动速度很快的东西,例如说枪口射出的子弹.对于这种情况,如果人眼和子弹的运动状态一致,子弹与人眼相对静止,那么人眼就能看清子弹了.
但人眼无法分辨分子或原子,却不是因为它们运动速度太快,而是因为：它们实在太小了.也就是说,哪怕原子和分子相对人眼完全静止,人还是看不见它们.
人的眼睛是一双非常精密的器官.人眼能看见物体,是由于人眼的晶状体相当于一个凸透镜,它能使物体在眼睛底部的视网膜上成像.视网膜上的视神经将物体实像的光信号转变为电信号送至大脑,经过大脑分析处理,就能还原眼睛看到的物体图像了.
由此可见,人想要看到物体,有个起码的条件：该物体在视网膜上成的像至少能刺激一个视神经产生足够的神经兴奋（这还不考虑眼睛传来的信号在大脑分析过程中的衰减和丢失）.眼睛视网膜上的视神经非常丰富,但是,再多再灵敏的视神经,排列再精巧致密,终归是有极限的.如果一个物体实在是太小,甚至比视神经小很多,哪怕不考虑它发出的光线在传递至人眼之前已经衰减殆尽,假设它能够在视网膜上成像,这么微小的像,有很大机会落在视神经与视神经之间的空隙上.即使碰巧落在某一个视神经上,由于它的光太微弱.也根本无法刺激视神经兴奋.因此,人眼能看见的最小物体是有极限的,大概是0.1mm（随物体的距离远近而有所不同）.而分子直径呢?水分子大概0.4nm.原子直径呢?大概0.1nm（1mm=1000000nm）.因此,人眼更无法分辨出原子和分子了,不论它们是运动还是静止.
下面再展开讨论一个问题：假如,人眼视网膜上视神经非常非常多,排列非常非常致密,灵敏度非常非常高,高到足以能分辨出一个原子或分子的像,那么人能看到原子和分子吗?可惜,还是不能.
物体要被人看见,需要它能发射或反射或遮挡可见光,使这部分光能和背景光源明显区分开来,这样才能在视网膜上成像.但是光是一种波,具有衍射的特性.简单的说,当光遇到障碍物时,如果这个障碍物的直径比光的波长小很多,那么光就会“绕过”障碍物,继续直线传播.可见光中紫光的波长最短,也有350nm,远高于原子分子的直径,因此可见光照在原子分子上会发生明显的衍射.也就是说,原子分子本身不发光,而且不能反射或遮挡可见光.因此原子分子根本无法在视网膜上成像,所以哪怕人眼的“分辨率”再高,仍然看不见原子和分子.
正因为如此,不仅人眼看不到原子和分子,对于电子仪器,哪怕它们放大倍数再高,感光元件分辨率再大,也无法通过可见光看见原子和分子.于是科学家们另辟蹊径,采用波长更短的波代替可见光照射物体,避免衍射,以提高分辨率.电子显微镜就是采用的电子波.电子波的波长比可见光短很多,因此电子显微镜的分辨率比光学显微镜高很多,能分辨出病毒,但仍不足以观测分子和原子.要想看到分子和原子,需要借助扫描隧道式显微镜,楼主如果感兴趣,可以自行百度.
如有不当之处,请各位大虾多多指正.