原子是一种非常小的微粒，这是我们都知道的，那原子究竟小到了什么程度呢？我们不妨来简单计算一下，看看1克铜含有多少个铜原子。
在元素周期表中可以看到，铜的相对原子质量为63.55，也就是说1摩尔（mol）的铜的质量为63.55克，根据定义，1摩尔的铜含有大约6.02 x 10^23个铜原子，据此我们可以计算出，大约每1克铜就有95万亿亿个铜原子。
真是“不算不知道，一算吓一跳”，原来原子居然这么小，区区1克的铜，就含有数量如此庞大的铜原子。那么问题就来了，像原子这么小的微粒是怎么被观察到的呢？
通常来讲，我们只需要利用光学显微镜将某个微小的物体放大到足够的倍数，就可以直接看到该物体了，但对于原子这种尺寸的微粒来讲，这是行不通的。
光学显微镜是利用可见光进行观察的，而可见光的波长大约介于390至780纳米之间（注：1纳米=10^-9米），相对而言，原子的直径数量级则为10^-10米，由于可见光的波长远远大于原子的直径，因此当可见光遇到原子时，就会发生明显的衍射，在我们看来就是一片模糊，根本无法清晰成像。
实际上，即使是紫外线和X射线，也无法满足观察原子的精度，而波长更短的伽马射线，则会因为能量太高而极易破坏原子，并且还极易发生散射，导致无法聚焦，所以也不适合用来观察原子，那怎么办呢？科学家选择了电子。
由于电子同时具备了“波”和“粒子”的双重性质（即波粒二象性），其波长很短（数量级可达10^-12米），因此电子就成了观察原子的良好选择。
早在1933年，柏林工业大学压力实验室的恩斯特·鲁斯卡（Ernst Ruska）就成功制造出了世界上第一台电子显微镜（Electron Microscope，简称EM），简单来讲，这种显微镜的工作原理就是，向观察目标发射高能电子束，然后观测电子束与观察目标发生相互作用时产生的各种效应，并将其转化为人眼能够识别的图像。
在经过多年发展之后，电子显微镜已经可以将观察目标放大200万倍以上，其分辨率也能够达到0.2纳米，以这样的水平，观察成片的原子是没有什么问题了，不过科学家还想更进一步，去仔细观察单个的原子，于是就有了后来的扫描隧道显微镜（Scanning Tunneling Microscope，简称STM）。
扫描隧道显微镜由IBM苏黎世研究实验室的格尔德·宾宁（Gerd Binnig）和海因里希·罗雷尔（Heinrich Rohrer）于1981年研制成功（顺便讲一下，在1986年的时候，他们与前文提到的恩斯特·鲁斯卡一起获得了诺贝尔物理学奖）。
这种显微镜会用到一根非常细的探针（针头只有一个原子那么大，可通过“电化学腐蚀法”或“机械成型法”来制备），在进行观测工作时，探针和观察目标之间会加上合适的电压，当探针距离目标足够近时，就会因为“量子隧穿效应”而产生隧道电流，在这种情况下，当探针扫描单个原子的不同部位时，流过探针的隧道电流就会出现细微的涨落，将这种涨落进行图像化处理之后，就获得了原子的形状。
扫描隧道显微镜的分辨率可达0.01纳米，观察像铜原子这么小的微粒可以说完全没有问题，但它却有一个缺点，那就是它只适合用来观察导体，对半导体的观测效果就很不理想了，而对绝缘体则根本就不能观测。
5、铜的相对原子质量为多少为了解决这个问题，格尔德·宾宁又与斯坦福大学的卡尔文·奎特（Calvin Quate）于1985年发明了原子力显微镜（Atomic Force Microscope，简称AFM）。
原子力显微镜同样也需要一根非常细的探针，探针位于一个对力的变化极为敏感的微悬臂的末端，由于原子之间存在着相互作用力（如范德华力），因此当探针扫描单个原子的不同部位时，微悬臂就会产生细微的起伏或振动，将检测到的数据进行图像化处理之后，就可以获得原子的形状。
需要注意的是，尽管原子力显微镜的应用范围比扫描隧道显微镜更广，但由于科技的限制，原子力显微镜的精度目前还达不到扫描隧道显微镜的水平。
6、铜的相对原子质量约为多少1、含12.3wt%Mn、1.34wt%的奥氏体钢，其点阵常数为0.3624nm，密度为7.83g/cm3，已知C、Fe、Mn的原子量分别为12，55.84，54.92，试计算此奥氏体钢晶胞内的实际原子数，并分析C、Mn在此奥氏体钢的固溶方式。（15分）
能否进行？写出反应后扩展位错宽度的表达式和式中各符号的含义；若反应前的
是刃位错，则反应后的扩展位错能进行何种运动？能在哪个晶面上进行运动？若反应前的
7、铜的相对原子质量等于多少4、液态金属凝固过程中形成中心等轴晶区的条件是什么？合金成分对形成中心等轴晶区有什么影响？（15分）
1）分析合金Ⅰ平衡凝固析出二次相的形貌特征，绘出平衡凝固过程图；（6分）
2）分析合金Ⅱ的相转变特征，计算在转变温度下的相组成；（6分）
8、铜的相对原子质量3）分析合金Ⅲ与合金Ⅳ在结晶过程、室温组织上的异同；（8分）
6、一块有效厚度20mm的共析钢试样在湿氢（强脱碳性气氛）中进行如下处理：
试分别分析经两种处理后试样从表面到心部的组织特征。（20分）
9、铜的相对原子质量表7、1）图2为Fe-W-C系低碳部分的液相面投影图，试写出所有四相反应。（8分）
2）图3为Al-Mg-Mn系富Al角投影图，分析合金Ⅰ和Ⅱ的凝固过程。（7分）考试时限：3小时 总分：150分、
2）标出成分为5%Pb、65%Bi与30%Sn合金位置，写出该合金凝固过程。（6分）
10、铜的相对原子质量多少4、分析金属结晶过程中结晶条件及工艺方法的改变对铸锭组织及晶粒大小的影响。（15分）
6、什么是交滑移？为什么只有螺位错可以发生交滑移而刃位错却不能？（10分）
7、铜为FCC结构，其相对原子质量为63.55，密度为8.96g/cm3，计算铜的点阵常数和原子半径。测得Au的摩尔分数为40%的Cu-Au固溶体点阵常数a=0.3795nm,密度为14.213g/cm3，计算说明该固溶体的类型。（Cu的原子量为63.55，Au的原子量为169.97，阿伏伽德罗常数取6.02×1023）（10分）
