Довжина хвилі видимого світла більша за діаметр середнього атома, тому побачити атом за допомогою навіть найпотужнішого світлового мікроскопа не можна. Довжина хвилі електрона набагато менше, і електронні мікроскопи, що дозволяють робити знімки окремих атомів, є вже півстоліття.
атом у тисячі разів менша за довжину хвилі видимого спектру, тому спостерігати його можна, можливо тільки за допомогою спеціальних електронних чи скануючих мікроскопів. Коли стало зрозуміло, що атоми у світловий мікроскоп побачити не можна, вчені звернулися до електронної мікроскопії.
Іноді вони поглинають або випускають частинки світла, але частіше через те, що атоми на 99% складаються з порожнечі, фотони спокійно пролітають наскрізь, не взаємодіючи з речовиною. Тому, навіть якщо ми візьмемо найкращий оптичний мікроскоп, то, розглядаючи в нього атом або молекулунічого не побачимо.