显微镜成像原理图像，显微镜成像原理图

很多朋友对显微镜成像原理图像，显微镜成像原理图不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

显微镜成像示意图。我知道目镜的作用就像一个放大镜，但放大镜形成的图像是在物体的同一侧。显微镜中的物镜放大物体后，所形成的图像应在显微镜镜筒内。如果目镜的原理和放大镜是一样的，那么它的图像放大的方向不就是与人眼相反的方向（与物体同侧）吗？那么你怎么知道如何看到放大两倍的图像呢？显微镜的成像原理如图所示。物镜的焦距较短，目镜的焦距较长，物体通过物镜形成倒立的实像A'B'。该图像位于目镜的焦点内（镜筒内部）。也可以看作是目镜的物体。经过目镜后，成为正立的虚像；还是和放大镜一样，物像在同一面）。这是两次折射的结果，而不仅仅是目镜的效果。 STM的工作原理STM是利用量子隧道效应来工作的。如果使用金属针尖作为一个电极，待测固体样品作为另一个电极，当它们之间的距离小至约1nm时，就会出现隧道效应。电子穿过空间势垒从一个电极到达另一电极形成电流。其中Ub：偏置电压； k：常数，约等于1，1/2：平均功函数，S：距离。从上式可以看出，隧道电流与针尖-样品距离S呈负指数关系。对间距的变化非常敏感。因此，当针尖对被测样品表面进行平面扫描时，即使表面只有原子尺度的起伏，也会导致隧道电流发生非常显着的变化，甚至接近数量级。这使得通过测量电流的变化来反映表面原子尺度的波动成为可能，如下图右侧所示。这就是STM的基本工作原理。这种操作模式称为恒定高度模式（保持尖端高度恒定）。 STM还有另一种工作模式，称为恒流模式，如下图左侧所示。此时，在针尖扫描过程中，隧道电流通过电子反馈回路保持恒定。为了保持恒定的电流，针尖随着样品表面的起伏而上下移动，从而记录针尖上下运动的轨迹，从而可以给出样品表面的形貌。恒流模式是STM常用的工作模式，而恒高模式仅适用于表面起伏较小的样品成像。当样品表面波动较大时，由于吸头距离样品表面很近，采用等高模式扫描很容易造成吸头与样品表面碰撞，造成吸头和样品表面的损坏。 STM原理图AFM的工作原理AFM的基本原理与STM类似。在AFM 中，弹性悬臂上的尖端对弱力非常敏感，用于在样品表面上执行光栅扫描。当针尖与样品表面的距离很近时，针尖尖端处的原子与样品表面上的原子之间存在着非常微弱的力（10-12~10-6N）。此时，微悬臂梁会发生轻微的弹性变形。针尖与样品之间的力F以及微悬臂梁的变形遵循胡克定律：F=-k*x，其中k是微悬臂梁的力常数。因此，只要测量微悬臂梁的变形，就可以得到针尖与样品之间的力。针尖与样品之间的力对距离有很强的依赖性，因此在扫描过程中，采用反馈回路来保持针尖与样品之间的力恒定，即保持悬臂的变形量恒定，尖端将跟随样品。表面起伏上下移动，通过记录针尖上下运动的轨迹即可获得样品表面形貌的信息。这种工作模式称为“恒力模式”，是应用最广泛的扫描方法。 AFM图像还可以使用“恒定高度”模式（ConstantHeightMode）获得，即在X和Y扫描过程中，不使用反馈回路，针尖与样品之间的距离保持恒定，且形状测量Z 方向的悬臂。变量到图像。

该方法不使用反馈环路并且可以使用更高的扫描速度。通常在观察原子、分子图像时使用较多，但不适用于表面起伏较大的样品。原子力显微镜工作原理图AFM有多种工作模式，常用的有以下4种：接触模式、非接触模式、轻敲模式、横向力模式。根据样品表面的不同结构特点和材料特性以及不同的研究需要选择合适的操作模式。

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