رسم تخطيطي لمبدأ التصوير بالمجهر
أعلم أن العدسة العينية تعمل كعدسة مكبرة ، لكن الصورة التي تشكلها العدسة المكبرة موجودة على نفس جانب الكائن. بعد أن تكبر العدسة الموضوعية في المجهر الكائن ، يجب أن تكون الصورة الناتجة في أنبوب المجهر. إذا كان مبدأ العدسة هو نفسه مبدأ العدسة المكبرة ، فما هي صورتها؟ بدلاً من التكبير في الاتجاه المعاكس للعين البشرية (نفس الجانب من الكائن) ، كيف تعرف كيف ترى الصورة المزدوجة المكبرة؟ يظهر مبدأ التصوير بالمجهر في الشكل. البعد البؤري للعدسة الشيئية قصير والبعد البؤري للعدسة طويل. يشكل الكائن صورة حقيقية مقلوبة أ من خلال العدسة الشيئية. "B" ، تقع الصورة داخل النقطة المحورية للعدسة (داخل أسطوانة العدسة) ، ويمكن أيضًا اعتبارها هدفًا للعدسة ، وتصبح صورة افتراضية منتصبة بعد المرور عبر العدسة ؛ لا تزال هي نفسها العدسة المكبرة ، وصورة الكائن على نفس الجانب).
أعلم أن العدسة العينية تعمل كعدسة مكبرة ، لكن الصورة التي تشكلها العدسة المكبرة موجودة على نفس جانب الكائن. بعد أن تكبر العدسة الموضوعية في المجهر الكائن ، يجب أن تكون الصورة الناتجة في أنبوب المجهر. إذا كان مبدأ العدسة هو نفسه مبدأ العدسة المكبرة ، فما هي صورتها؟ بدلاً من التكبير في الاتجاه المعاكس للعين البشرية (نفس الجانب من الكائن) ، كيف تعرف كيف ترى الصورة المزدوجة المكبرة؟ يظهر مبدأ التصوير بالمجهر في الشكل. البعد البؤري للعدسة الشيئية قصير والبعد البؤري للعدسة طويل. يشكل الكائن صورة حقيقية مقلوبة أ من خلال العدسة الشيئية. "B" ، تقع الصورة داخل النقطة المحورية للعدسة (داخل أسطوانة العدسة) ، ويمكن أيضًا اعتبارها هدفًا للعدسة ، وتصبح صورة افتراضية منتصبة بعد المرور عبر العدسة ؛ لا تزال هي نفسها العدسة المكبرة ، وصورة الكائن على نفس الجانب).
كيف تعمل AFMs
المبدأ الأساسي لـ AFM مشابه لمبدأ STM. في AFM ، يتم استخدام طرف إبرة على ناتئ مرن حساس جدًا للقوى الضعيفة لمسح سطح العينة بطريقة نقطية. عندما تكون المسافة بين طرف الإبرة وسطح العينة قريبة جدًا ، تكون هناك قوة ضعيفة جدًا (10-12 ~ 10-6 N) بين الذرات عند طرف طرف الإبرة والذرات الموجودة على سطح العينة. في هذا الوقت ، سيخضع الكابول الصغير لتشوه مرن صغير. تتبع القوة F بين الطرف والعينة وتشوه الكابول قانون هوك: F =- k * x ، حيث k هو ثابت القوة للناتج. لذلك ، طالما تم قياس تشوه الكابول الصغير ، يمكن الحصول على القوة بين الطرف والعينة. القوة والمسافة بين طرف الإبرة والعينة لها علاقة اعتماد قوية ، لذلك يتم استخدام حلقة التغذية الراجعة للحفاظ على القوة بين طرف الإبرة والعينة ثابتة أثناء عملية المسح ، أي ، يتم الاحتفاظ بتشوه ناتئ ثابت ، وسوف يتبع طرف الإبرة العينة. يتحرك صعود وهبوط السطح لأعلى ولأسفل ، ويمكن تسجيل مسار حركة طرف الإبرة لأعلى ولأسفل للحصول على معلومات تضاريس سطح العينة. يُطلق على وضع العمل هذا اسم "وضع القوة الثابتة" وهو أكثر طرق المسح استخدامًا.
يمكن أيضًا الحصول على صور AFM باستخدام "وضع الارتفاع الثابت" ، أي أثناء المسح X ، Y ، دون استخدام حلقة التغذية الراجعة ، مع الحفاظ على المسافة بين طرف الإبرة والعينة ثابتة ، عن طريق قياس اتجاه Z للميكروكانتيليفر. مقدار تشوه الصورة. لا تستخدم هذه الطريقة حلقة تغذية مرتدة ويمكن أن تعتمد سرعة مسح أعلى. عادة ما يتم استخدامه أكثر عند مراقبة الذرات والجزيئات ، ولكنه غير مناسب للعينات ذات التقلبات السطحية الكبيرة نسبيًا.
