Aus der Schulphysik wissen wir, dass Materien aus kleinen Teilchen, den Atomen, aufgebaut sind. Indem sie untereinander Verbindungen eingehen entstehen Moleküle. Diese wiederum bestimmen mit ihrer Form die Struktur der Materie. Wir kennen beispielsweise die Struktur des Salzgitters von Kochsalz (NaCl). Weil Atome sehr klein sind (1nm bis 1Å), können wir sie von blossem Auge und auch mit herkömmlichen Mikroskopen nicht sehen. Die Grössenordnung der Atome lässt es nicht zu, dass sie Lichtstrahlen reflektieren. Deshalb können sie gar nicht fürs Auge sichtbar gemacht werden, nicht mit dem stärksten optischen Mikroskop.