Як вимірюють молекули, Авторська платформа
Усього якихось півтораста років тому подорож з Європи до Америки займала багато місяців і була пов'язана з великими труднощами. Тепер таку подорож можна здійснити за 8-10 годин - настільки далеко пішла техніка. Сучасні методи вимірювання молекули так само відрізняються від початкових способів, що використовуються для цієї мети, як сучасні літаки від вітрильного корабля. Ще 30 років тому здавалося неможливим побачити молекулу.
Сьогодні електронні мікроскопи дають змогу розглянути деталі розміром до 7 . Таким чином, більш менш великі молекули видно безпосередньо в мікроскоп і їх розміри можуть бути встановлені прямим виміром. Тоді можна буде вимірювати міжатомні відстані. Великі труднощі на цьому шляху створює тепловий рух - він розмазує картину так само, як псує фотографію дитина, яка ніяк не може всидіти спокійно перед об'єктивом фотоапарата. Точна величина молекул і атомів, точніше, величина міжатомних відстаней, отримана непрямими шляхами, саме методами оптичної спектроскопії, радіоспектроскопії, рентгеноструктурного аналізу, електронографії. З усіх цих методів дослідження найефективнішим слід вважати рентгеноструктурний аналіз.
Рентгенівські промені є електромагнітними хвилями дуже малої довжини — того ж порядку величини, що й міжатомні відстані, тобто 1—2 . Добре вивчено поведінку світлових променів при попаданні на так звану дифракційну решітку, наприклад, прозору пластинку з нанесеними на неї штрихами. Просте міркування показує, що кут, утворений відхиленим променем і нормаллю до ґрат, визначається ставленням довжини хвилі до розмірів «щілини» решітки. Щоб промені відхилялися сильно, довжина хвилі має бутитрохи менше, ніж відстань між щілинами. Штрихи дифракційної решітки якраз і наносяться так, щоб цієї умови було дотримано.
Якщо довжина хвилі світла відома, то виміром кута відхилення можна визначити розмір «щілини» у ґратах. Сутність методу рентгеноструктурного аналізу полягає у використанні кристала як дифракційної решітки для рентгенівських променів. Атоми, у тому числі побудований кристал, грають роль «штрихів». Межатомні відстані та довжини хвиль рентгенівських променів близькі один до одного. Тому завжди можна підібрати хвилю такої довжини, яка давала б досить велике відхилення падаючих кристал променів від початкового напрямку.
Вимірюючи кут відхилення та знаючи довжину хвилі, можна з великою точністю визначити відстань між атомами. Якщо розміри молекули відомі, легко обчислюється число молекул в одиниці об'єму. Знаючи густину речовини, визначають масу молекули. Такий один із багатьох шляхів, якими сучасна фізика вирішує питання вимірювання найдрібніших частинок та відстаней між ними.