Van színük a molekuláknak?

Elektronmikroszkóppal nem, mivel az elektron az nem foton.

Egyetlen molekulánál elég nehéz értelmezni a színt, mivel egy foton hullámhossza jóval nagyobb a molekulánál, ezért elhajlik rajta, és nem törik, nem verődik vissza, nem nyelődik el. Márpedig a szín meghatározás pont ez: hogy a fehér fényből mit ver vissza az anyag.

Egy molekula - külön - általában semmit.

A "szín" a természetben nem egy létező dolog - csupán az agyunk keltette illúzió egy adott ingerre - tehát adott hullámhosszú fotonra.

Ebből kifolyólag egy molekulának csak úgy van "színe" hogy gerjesztés hatására milyen hullámhosszú fotont/fotonokat ad le.

Igazából kb a lézer is ilyesmi elven működik - azonos atomokat gerjesztenek, melyek azonos hullámhosszú fotonokat ad le - és ez a lézer.

Tehát kvázi mondhatod, hogy adott molekulának olyan színe van, amilyen színű lézerfényt leadna :)

De konkrétan megnézni lehetetlen, nem tükrözi a fényt, így nincsen foton szempontból látható kép.

"igazi valós fényképeket molekulákról"

Azok nem fénnyel készültek, hanem alagútmikroszkóppal.

Az kb. úgy működik, hogy végighúz egy tűt a molekula fölött, és az erőkből érzi, hogy hol van a molekula.

A molekulákról készült kép úgy készült, hogy az eszköz vége egy kvázi egy atom szélességű "tű" ami megméri a tű és a vizsgált atom közötti elektromos taszítást - ami minden térbeli pontra kiad egy értéket.

Majd ezt az értéket társítják a színekhez, így jön létre látható kép.

Ezt kb úgy képzeld el, mintha te pl egy ceruzával tapogatnál ki mindent, majd egy papírra annak megfelelően egy adott színű pöttyöt rajzolnál, hogy mennyire tudtad lefelé tolni a ceruzádat.

Ha ezt végigcsinálod, akkor kapnál egy térbeli rajzot az előtted lévő világról, pedig igazából a tárgyak távolságát vizsgáltad meg egy adott ponttól :)

Az tárgyakat pedig úgy látjuk, hogy az atom trilliárdok és trilliárdok elnyelik a fényt - egészen pontosan a fotonok elnyelődnek az atomokban, gerjesztik az adott atom külső elektronhéját - az elektron pedig amikor "visszaáll" a "normál" helyére, akkor lead valamilyen irányba egy fotont. Ez az irány bármilyen lehet - lehet, hogy a fény a tárgy belseje felé fog haladni, és végül elnyelődik (közben energiát közölve az atomokkal, tehát melegíti őket).

Ha eléggé sok atom a szemed felé, a szemed számára látható hullámhosszú fényt sugároz vissza, akkor látni fogod az adott tárgyat, abban a színben, amit az őt alkotó atomok visszasugároznak.

Számunkra, akik a makrovilágba léteznek, a tárgyak szilárd dolgok. Azonban, ha a mikrovilágban, tehát az atomi szinten nézed a dolgokat, akkor igazából a tárgy, amit megfogsz, kb 99% semmiből áll. Az atommag elképesztően kicsi - az elektronok pályái pedig hatalmas (atomi méretben, persze) keringenek körülötte (de ne golyóként képzeld el, az nem fedi a valóságot, mivel az elektronok igazából hullámok is, tehát egyszerre vannak sokfelé, néha akár az atommagban is, de ez már kvantummechanika :) A lényeg az, hogy elektromágneses szempontból nézhetjük úgy, hogy jóóó messze, fénysebességgel keringenek az atommag körül).

Tehát, egy foton szemszögéből az atomok üres semmik. Ha egy foton méretű lennél, akkor kvázi a semmit látnád. A végtelen ürességben a nagy semmit. Azonban, az atomok irtózatosan sokan vannak. Kémiában bevett mértékegység a mol - vagyis 6x10^23 darab részecske. Namármost, ezt úgy képzeld el, hogy pl szénből 12 gram (ami nagyon, nagyon kevés, kb némi szénpor) áll annyi atomból, hogy leírsz egy hatost, aztán 23 darab nullát. Viszonyításképpen: egy átlagos emberi élet (80 év) mindössze 10 darab számjegyből felírható - ha másodperceket számolsz. Így kb el tudod képzelni, mekkora szám is ez :)

És a fotonok is irtózatosan sokan vannak. Egy 100 W-os lámpa a bemenő teljesítmény kb 8%-át használja fel - ezzel körülbelül 2,5x10^19 DARAB fotont ad le. (A Nap teljesítménye összemérhetetlenül nagyobb) Tehát van itt bőven ütközés még a semmivel is - így eléggé sok foton nyelődik el, és szóródik a szemed felé vissza.

Tehát pusztán egyetlen foton, ami ütközik egy molekulával, nagyon sok irányba kisugározódhat. Ilyen szinten fotózni sem lehet, hiszen nincs mit. Ahhoz túl-túl-túl kicsi lennél, hogy pont feléd adja le azt az egy darab fotont (amit amúgy a szemed nem is érzékel, hiszen a szemedben lévő sejteknek is van ám ingerküszöbük - kell egy adott mennyiségű foton, hogy kiváltson egy ingert (no, meg ügye el is kell találni a szemedben lévő atomokat :D )

Ugyanúgy atomok, de nem ugyanolyan atomok - a különböző elektronpályák telítettsége meghatározza, hogy a külső pálya hogyan gerjesztődik - de ezt befolyásolja a becsapódó foton energiája is.

Ugyanolyan atomok (pl, hidrogén) azonos gerjesztés esetén azonos fényt adnak le (ezt használják a már említett lézerben - pl nagyon tiszta rubinkristályokat gerjesztenek, melyek azonos hullámhosszú fotonokat fognak leadni.

Ez pedig az atomszerkezettől függően más és más.