原子摄影
尽管上面的例子几乎不容置疑地证实了原子假说的正确性，但毕竟，什么都比不上“眼见为实”。因此，最有说服力的证明原子和分子存在的证据应该是让人用肉眼看到这些微小的单元。人类直到近代才做到这一点：英国物理学家布拉格（W. L. Bragg）研究出了一种拍摄各种晶体中独立的原子和分子的方法。
不要以为拍摄原子是一件容易的事，因为拍摄此类微小物体时，除非照明灯的波长小于拍摄对象，否则，拍出的照片一定模糊不清。这就像你没法用刷墙的刷子绘制波斯细密画一样！从事微生物研究的生物学家很清楚其中的困难，因为细菌的大小（约0.000 1厘米）与可见光波长相仿。为提高清晰度，他们会在紫外线下拍摄细菌，这样拍出的照片会比用其他方式拍出的清晰一些。但是，分子的大小以及它们在晶格中的距离如此之小（0.000 000 01厘米），要描绘出它们，可见光和紫外线都毫无办法。要看清单个的分子，我们必须使用波长为可见光波长的几千分之一的X-射线。但在这里，我们又会遇到一个看似无法逾越的困难：X-射线能穿透一切物质，而不发生衍射，因此使用X-射线时，透镜和显微镜都无法正常工作。当然，这一特性加上X-射线强大的穿透力，使其在医学中大有用武之地，正因为X-射线穿透人体时不会发生衍射，我们才得以拍出清晰的光片。但也正是这一特性似乎排除了通过X-射线获得任何放大图片的可能性！
乍一看，似乎没有希望了，但布拉格发现了一种巧妙的摆脱困境的方法。他的发现建立在阿贝（Abbe）提出的显微镜数学理论之上，根据该理论，任何显微图像都可被视为大量独立图案的叠加，每个独立图案均表现为在视觉场域内以一定角度倾斜的平行暗带。图6-4给出了一个简单的例子，四个独立的暗带系统通过叠加可形成一个明亮的椭圆区域。
图6-4
根据阿贝的理论，显微镜的放大过程是这样的：①将原始图片拆分成大量单独的暗带图案；②放大每张单独的图案；③将这些图案叠加起来，即可获得放大的图像。
这个过程和使用多个单色板印刷彩色图片的方法类似。单看每一张色板，可能看不出个所以然来，但只要以适当的方式将它们重叠起来，整张图一下子就清清楚楚了。
能自动执行以上三步的X-射线透镜不可能存在，我们只能分步来做：从各种不同角度拍摄出大量单独晶体的X-射线暗带图案，然后用正确的方式将它们叠加在一张相纸上。这样，我们就完成了X-射线透镜的工作，只是透镜一瞬间就能完成的事，我们却需要一名熟练的实验人员忙活几个小时。正因如此，通过布拉格的方法，我们只能拍摄晶体中的分子，而无法拍摄液体或气体中的分子，因为晶体中的分子是固定不动的，而液体和气体中的分子永远在狂乱地四处冲撞。
尽管用布拉格的方法拍摄照片不是按一下快门这么简单，但由此得出的照片和一切合成照片一样完美无缺。这就像当你没法在一张照片中拍出大教堂的全景时，没人会反对你把几张照片拼贴起来一样！
图6-5即是一幅以类似方法拍出的六甲苯分子的X-射线照片，化学家给出的该分子的结构图如下：
图6-5 六甲苯分子结构图
图6-5中清晰显现了由六个碳原子组成的碳环以及与它们相连的另外六个碳原子，较轻的氢原子则几乎不可见。
亲眼看到这样的照片后，哪怕最多疑的人，也会同意我们证明了分子和原子的存在了吧。