Os átomos não podem ser vistos na luz visível porque são muito pequenos para refletir a luz na faixa de frequência visível. O comprimento de onda da luz visível é muito longo para interagir de forma significativa com os átomos, então não pode ser rebatido de volta a um observador de forma coerente.
Para que um objeto seja visível, a luz deve ser capaz de refletir em sua superfície. Objetos menores do que o comprimento de onda natural da luz que está sendo usada para digitalizá-los são invisíveis, pois permitem que as ondas maiores de luz de baixa frequência passem por eles sem retornar para um observador. A luz visível tem um comprimento de onda entre 380 nanômetros para violeta e 740 nanômetros para vermelho. Isso significa que o menor objeto que pode ser percebido em luz vermelha deve ter mais de 740 nanômetros de diâmetro e que o menor objeto que pode ser visto em violeta não deve ter menos de 380 nanômetros de diâmetro.
Um átomo de carbono típico tem um diâmetro atômico de 0,22 nanômetros. Assim, um único átomo de carbono teria que ser 1.727 vezes maior do que para bloquear um único fóton de luz violeta e teria que ser 3.364 vezes maior para ser visto no comprimento de onda vermelho.
