原子的确是要比细菌和细胞小多了，使用现有的光学显微镜的确是无法看到，那么只要继续提高光学显微镜的倍数不就行了吗？并不行，之所以不行，是由光学显微镜的内在原理所决定的。

　　光学显微镜观察物体，依靠的是可见光，什么是可见光呢？就是波长在390纳米至780纳米之间的光，而原子的直径数量级为10的-10次方米，显然，原子的直径远远小于可将光的波长，可见这并不是一个放大倍数的问题，因为波长远大于原子直径的可见光在与原子相遇时会发生明显的衍射，从而导致无法清晰成像。既然无法通过可见光观察原子，我们又是怎么得知原子结构的呢？

　　可见光的波长虽然远大于原子的直径，但世界上还有很多其它的东西，它们的波长就比原子小得多，比如电子。

　　电子的波长数量级大概在10的-12次方米，所以使用电子来观察原子是完全可以做到的，于是在1933年，世界上第一台电子显微镜问世了。电子显微镜与传统的光学显微镜完全不同，它在工作时会向观察目标发射高能电子束，这些电子束与目标接触后会发生相互作用，然后电子显微镜会根据这些相互作用所呈现出来的效应来绘制图像，然后我们就可以通过电子显微镜所呈现出来的图像观察到原子了。