原子力顯微鏡是一種具有原子級別高分辨率的新型表面分析儀器，它不但能像掃描隧道顯微鏡（STM）那樣觀察導體和半導體材料的表面現(xiàn)象，而且能用來觀察諸如玻璃、陶瓷等非導體表面的微觀結(jié)構，原子力顯微鏡還可以在氣體、水和油中無損傷地直接觀察物體，大大地拓展了顯微技術在生命科學、物理、化學、材料科學和表面科學等領域中的應用，具有廣闊的應用前景。
原子力顯微鏡掃描樣品時，利用傳感器檢測這些變化，就可獲得作用力分布信息，從而以納米級分辨率獲得表面結(jié)構信息。它主要由帶針尖的微懸臂、微懸臂運動檢測裝置、監(jiān)控其運動的反饋回路、使樣品進行掃描的壓電陶瓷掃描器件、計算機控制的圖像采集、顯示及處理系統(tǒng)組成。微懸臂運動可用如隧道電流檢測等電學方法或光束偏轉(zhuǎn)法、干涉法等光學方法檢測，當針尖與樣品充分接近相互之間存在短程相互斥力時，檢測該斥力可獲得表面原子級分辨圖像，一般情況下分辨率也在納米級水平。原子力顯微鏡測量對樣品無特殊要求，可測量固體表面、吸附體系等。
原子力顯微鏡探測到的原子力的由哪兩種主要成分組成?
原子力顯微鏡探針與樣品表面原子之間存在多種作用力，其中包括范德瓦耳斯力、排斥力、靜電力、形變力、磁力、化學作用力等。原子力顯微鏡使用時，會消除出來范德瓦耳斯力以及排斥力之外作用力的影響;再加上，除了以上兩種力之外，其他力本身也相對較小。
因此，原子力顯微鏡探測到的原子力主要由范德瓦爾斯力以及排斥力組成。其中范德瓦耳斯力為吸引力，排斥力的本質(zhì)為原子電子云之間的相互作用，其本質(zhì)為一種量子效應。
微信二維碼