Diagrama esquemático del principio de imagen del microscopio.
Sé que el ocular actúa como una lupa, pero la imagen formada por la lupa está del mismo lado que el objeto. Después de que la lente del objetivo en el microscopio amplíe el objeto, la imagen resultante debería estar en el tubo del microscopio. Si el principio del ocular es el mismo que el de la lupa, ¿cuál es su imagen? En lugar de hacer zoom en la dirección opuesta al ojo humano (el mismo lado del objeto), ¿cómo sabe cómo ver la imagen con doble aumento? El principio de formación de imágenes del microscopio se muestra en la figura. La distancia focal de la lente del objetivo es corta y la distancia focal del ocular es larga. El objeto forma una imagen real invertida A a través de la lente del objetivo. "B", la imagen se encuentra dentro del punto focal del ocular (dentro del cilindro de la lente), también se puede considerar como el objeto del ocular y se convierte en una imagen virtual vertical después de pasar por el ocular; sigue siendo el mismo que la lupa, y la imagen del objeto está en el mismo lado).
Sé que el ocular actúa como una lupa, pero la imagen formada por la lupa está del mismo lado que el objeto. Después de que la lente del objetivo en el microscopio amplíe el objeto, la imagen resultante debería estar en el tubo del microscopio. Si el principio del ocular es el mismo que el de la lupa, ¿cuál es su imagen? En lugar de hacer zoom en la dirección opuesta al ojo humano (el mismo lado del objeto), ¿cómo sabe cómo ver la imagen con doble aumento? El principio de formación de imágenes del microscopio se muestra en la figura. La distancia focal de la lente del objetivo es corta y la distancia focal del ocular es larga. El objeto forma una imagen real invertida A a través de la lente del objetivo. "B", la imagen se encuentra dentro del punto focal del ocular (dentro del cilindro de la lente), también se puede considerar como el objeto del ocular y se convierte en una imagen virtual vertical después de pasar por el ocular; sigue siendo el mismo que la lupa, y la imagen del objeto está en el mismo lado).
Cómo funcionan los AFM
El principio básico de AFM es similar al de STM. En AFM, se usa una punta de aguja en un voladizo elástico que es muy sensible a las fuerzas débiles para escanear la superficie de la muestra en forma de trama. Cuando la distancia entre la punta de la aguja y la superficie de la muestra es muy pequeña, hay una fuerza muy débil (10-12~{1}}N) entre los átomos en la punta de la aguja y los átomos en la superficie de la muestra. En este momento, el microvoladizo sufrirá una pequeña deformación elástica. La fuerza F entre la punta y la muestra y la deformación del voladizo siguen la ley de Hooke: F=-k*x, donde k es la constante de fuerza del voladizo. Por lo tanto, siempre que se mida la deformación del microvoladizo, se puede obtener la fuerza entre la punta y la muestra. La fuerza y la distancia entre la punta de la aguja y la muestra tienen una fuerte relación de dependencia, por lo que el circuito de retroalimentación se usa para mantener constante la fuerza entre la punta de la aguja y la muestra durante el proceso de escaneo, es decir, se mantiene la deformación del voladizo. constante, y la punta de la aguja seguirá la muestra. Los altibajos de la superficie se mueven hacia arriba y hacia abajo, y la trayectoria del movimiento hacia arriba y hacia abajo de la punta de la aguja se puede registrar para obtener la información de la topografía de la superficie de la muestra. Este modo de trabajo se denomina "Modo de fuerza constante" y es el método de escaneo más utilizado.
Las imágenes AFM también se pueden obtener usando el "Modo de altura constante", es decir, durante el escaneo X, Y, sin usar un bucle de retroalimentación, manteniendo constante la distancia entre la punta de la aguja y la muestra, midiendo la dirección Z del microvoladizo. cantidad de deformación a la imagen. Este método no utiliza un circuito de retroalimentación y puede adoptar una mayor velocidad de exploración. Por lo general, se usa más cuando se observan átomos y moléculas, pero no es adecuado para muestras con fluctuaciones superficiales relativamente grandes.
