Warum sind Atome für sichtbares Licht unsichtbar?

Atome sind im sichtbaren Licht nicht sichtbar, da sie zu klein sind, um Licht im sichtbaren Frequenzbereich zu reflektieren. Die Wellenlänge des sichtbaren Lichts ist zu lang, um sinnvoll mit Atomen zu interagieren, und kann daher nicht reflektiert werden auf kohärente Weise zu einem Beobachter zurück.

Damit ein Objekt sichtbar ist, muss Licht von seiner Oberfläche abprallen können. Objekte, die kleiner als die natürliche Wellenlänge des zum Scannen verwendeten Lichts sind, sind unsichtbar, da sie die größeren Wellen des niederfrequenten Lichts durchdringen, ohne auf einen Betrachter zurückzuprallen. Sichtbares Licht hat eine Wellenlänge zwischen 380 Nanometer für Violett und 740 Nanometer für Rot. Das bedeutet, dass das kleinste Objekt, das in rotem Licht wahrgenommen werden kann, einen Durchmesser von mehr als 740 Nanometern aufweisen muss und dass das kleinste Objekt, das in Violett sichtbar ist, nicht weniger als 380 Nanometer haben muss.

Ein typisches Kohlenstoffatom hat einen Atomdurchmesser von 0,22 Nanometern. Daher müsste ein einzelnes Kohlenstoffatom 1.727-mal größer sein als es ist, um ein einzelnes Photon des violetten Lichts zu blockieren, und es müsste 3.364-mal größer sein, um in der roten Wellenlänge gesehen zu werden.