¿Cómo se ve una molécula de hidrógeno en un microscopio de exploración de túneles?

Answer 1

Busqué algo de literatura y no encontré ninguna de estas imágenes de hidrógeno molecular bajo STM. En la mayoría de los casos, la molécula de H2 se disocia en hidrógeno atómico una vez que se adsorbe en superficies activas.
Según el artículo de Salmron (Página en nature.com),

En la superficie limpia (Pd (111)), las moléculas de hidrógeno se disocian fácilmente a 37 K, la temperatura más baja de los presentes experimentos.

También he calculado la energía de absorción de una molécula de H2 physisorbed en grafeno, y resulta ser solo 0,00043 eV. Por lo tanto, supongo que la molécula de H2 se desorbera de la superficie si no se disocia, incluso a muy baja temperatura.

En muchos experimentos relacionados, los investigadores a menudo depositan hidrógeno atómico en las superficies en lugar de introducir moléculas de H2.
Aquí hay una imagen de hidrógeno atómico adsorbido en grafito (Estructuras Metastable y Rutas de Recombinación para Hidrógeno Atómico en la Superficie de Grafito (0001)):
En la imagen STM anterior, cada punto brillante representa un dímero de hidrógeno atómico. Puede ver claramente la estructura calculada debajo de la imagen STM.

Answer 2

ACTUALIZACIÓN: Mi respuesta inicial a continuación no estuvo de acuerdo con la de Gumpy Gus, pero resultó que la pregunta había sido editada después de que él respondiera.

La respuesta de Contra Gumpy Gus es que puede visualizar imágenes tan pequeñas como un átomo de hidrógeno con un STM porque no utiliza ondas EM de propagación y, por lo tanto, no está sujeto al límite de difracción habitual. No sé si se han fotografiado las moléculas H2, pero una búsqueda rápida mostró imágenes de átomos de H adsorbidos: http://www.diva-portal.org/smash… .

Básicamente, todo se ve como una serie de protuberancias en un STM, por lo que una molécula H2 se verá como dos protuberancias (si está colocada en un ángulo favorecedor en lo que sea que esté pegado para mantenerla inmóvil durante la exploración). Necesita una idea clara de qué más hay en la imagen para saber qué golpe es cuál.

Answer 3

No.

Solo podemos mirar objetos grandes, que son varias veces la longitud de onda de la luz. Una molécula de hidrógeno es aproximadamente 200,000 veces más pequeña que eso.

Si intentas “mirarlo” usando ondas de luz lo suficientemente cortas, esas ondas son tan fuertes que destruyen la molécula.

Entonces no podemos ver una molécula de hidrógeno directamente.