Kaavio mikroskoopin kuvantamisperiaatteesta
Tiedän, että okulaari toimii kuin suurennuslasi, mutta suurennuslasin muodostama kuva on samalla puolella kohteen kanssa. Kun mikroskoopin objektiivilinssi on suurentanut kohteen, tuloksena olevan kuvan tulee olla mikroskoopin putkessa. Jos okulaarin periaate on sama kuin suurennuslasin, mikä on sen kuva? Sen sijaan, että zoomaaisit vastakkaiseen suuntaan kuin ihmissilmä (kohteen sama puoli), kuinka tiedät kuinka nähdä kaksoissuurennettu kuva? Mikroskoopin kuvausperiaate on esitetty kuvassa. Objektiivin polttoväli on lyhyt ja okulaarin polttoväli on pitkä. Objekti muodostaa objektiivin läpi käänteisen todellisen kuvan A. "B", kuva sijaitsee okulaarin polttopisteessä (linssin kotelon sisällä), sitä voidaan pitää myös okulaarin kohteena ja siitä tulee pystysuora virtuaalikuva okulaarin läpi kulkiessaan; se on edelleen sama kuin suurennuslasi, ja kohteen kuva on samalla puolella).
Tiedän, että okulaari toimii kuin suurennuslasi, mutta suurennuslasin muodostama kuva on samalla puolella kohteen kanssa. Kun mikroskoopin objektiivilinssi on suurentanut kohteen, tuloksena olevan kuvan tulee olla mikroskoopin putkessa. Jos okulaarin periaate on sama kuin suurennuslasin, mikä on sen kuva? Sen sijaan, että zoomaaisit vastakkaiseen suuntaan kuin ihmissilmä (kohteen sama puoli), kuinka tiedät kuinka nähdä kaksoissuurennettu kuva? Mikroskoopin kuvausperiaate on esitetty kuvassa. Objektiivin polttoväli on lyhyt ja okulaarin polttoväli on pitkä. Objekti muodostaa objektiivin läpi käänteisen todellisen kuvan A. "B", kuva sijaitsee okulaarin polttopisteessä (linssin kotelon sisällä), sitä voidaan pitää myös okulaarin kohteena ja siitä tulee pystysuora virtuaalikuva okulaarin läpi kulkiessaan; se on edelleen sama kuin suurennuslasi, ja kohteen kuva on samalla puolella).
Kuinka AFM:t toimivat
AFM:n perusperiaate on samanlainen kuin STM:n. AFM:ssä näytteen pinnan skannaamiseen rasterimaisesti käytetään elastisen ulokkeen neulan kärkeä, joka on erittäin herkkä heikoille voimille. Kun etäisyys neulan kärjen ja näytteen pinnan välillä on hyvin lähellä, neulan kärjen atomien ja neulan kärjessä olevien atomien välillä on hyvin heikko voima (10-12~10-6N). näytepinta. Tällä hetkellä mikrouloke käy läpi pienen elastisen muodonmuutoksen. Kärjen ja näytteen välinen voima F ja ulokkeen muodonmuutos noudattavat Hooken lakia: F=-k*x, missä k on ulokkeen voimavakio. Siksi niin kauan kuin mikroulokkeen muodonmuutosta mitataan, kärjen ja näytteen välinen voima voidaan saavuttaa. Voimalla ja etäisyydellä neulan kärjen ja näytteen välillä on vahva riippuvuussuhde, joten takaisinkytkentäsilmukkaa käytetään pitämään neulan kärjen ja näytteen välinen voima vakiona skannausprosessin aikana, eli ulokkeen muodonmuutos säilyy. vakio, ja neulan kärki seuraa näytettä. Pinnan nousut ja laskut liikkuvat ylös ja alas, ja neulan kärjen ylös- ja alasliikkeen liikerata voidaan tallentaa saadakseen tietoa näytteen pinnan topografiasta. Tätä työtilaa kutsutaan "Constant Force Modeksi" ja se on yleisimmin käytetty skannausmenetelmä.
AFM-kuvia voidaan saada myös käyttämällä "Vakiokorkeustilaa", eli X, Y-skannauksen aikana, ilman takaisinkytkentäsilmukkaa pitämällä neulan kärjen ja näytteen välinen etäisyys vakiona, mittaamalla mikroulokkeen Z-suunta. kuvan muodonmuutoksen määrä. Tämä menetelmä ei käytä takaisinkytkentäsilmukkaa, ja se voi ottaa käyttöön suuremman skannausnopeuden. Sitä käytetään yleensä enemmän atomien ja molekyylien havainnointiin, mutta se ei sovellu näytteille, joissa on suhteellisen suuria pintavaihteluita.
