¡La razón por la cual las partículas subatómicas no se pueden ver en la luz visible es que (al contrario de lo que afirman los detalles de su pregunta) son mucho más pequeñas que las partículas de luz visible!
Imagine que intenta crear una imagen de un objeto haciendo rebotar pelotas de ping-pong. Lanzas muchas pelotas de ping-pong; algunos se recuperan, otros no. Al registrar la cantidad de pelotas de ping pong que llegan a un lugar en particular, junto con la dirección de donde provienen, puede deducir una imagen del objeto.
PERO … nunca “verás” pequeños detalles de esta manera. Si el objeto tiene pequeños agujeros, o una superficie rugosa con crestas microscópicas, estos serán completamente “invisibles”, ya que son mucho más pequeños que las pelotas de ping-pong. Como regla general, las características que puede “ver” de esta manera deben ser comparables en tamaño a las pelotas de ping-pong (hay algunos trucos que pueden permitirle ver algunas características más pequeñas, pero aun así, hay límites. )
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Lo mismo es cierto para los fotones. El “tamaño” (es decir, la longitud de onda) de los fotones de luz visible es de varios cientos de nanómetros. En contraste, el tamaño de un protón es un femómetro más o menos. El radio electrónico “clásico” es de magnitud comparable.
Entonces, ¿por qué no usar fotones que tienen una longitud de onda más corta? Claro, es posible, pero estos no son fotones que se pueden ver a simple vista, y se necesita alta tecnología para producirlos. Los fotones con longitudes de onda comparables al tamaño de un átomo están en el dominio de rayos X. No fue hasta finales del siglo XIX que la producción de rayos X se hizo tecnológicamente posible. E incluso entonces, al producir rayos X de coherencia suficiente y tecnología de imagen para arrancar, tuvo que esperar unas décadas más.
Es por eso que fue más fácil usar otras partículas (Rutherford usó átomos de helio ionizado, es decir, partículas alfa) para sondear primero el dominio atómico / subatómico. El famoso experimento de Rutherford reveló que gran parte de la masa de un átomo se concentra en el centro; la mayoría de las partículas alfa atravesaron el medio de prueba sin mucha desviación, mientras que algunas rebotaron “duro”.
Se pueden realizar experimentos similares, por ejemplo, disparando electrones energéticos a átomos, lo que revela la existencia de partículas subatómicas (es decir, protones) en el interior. Pero para poder hacer esto, los electrones en cuestión ahora requieren energías que corresponden a varios cientos de millones de voltios. La tecnología para acelerar los electrones a tales energías no estuvo disponible hasta mediados del siglo XX.
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