Diagrama esquemático do princípio de imagem do microscópio
Eu sei que a ocular funciona como uma lupa, mas a imagem formada pela lupa está do mesmo lado do objeto. Depois que a lente objetiva no microscópio amplia o objeto, a imagem resultante deve estar no tubo do microscópio. Se o princípio da ocular é o mesmo da lupa, qual é a sua imagem? Em vez de ampliar na direção oposta ao olho humano (o mesmo lado do objeto), como você sabe como ver a imagem ampliada duas vezes? O princípio de imagem do microscópio é mostrado na figura. A distância focal da lente objetiva é curta e a distância focal da ocular é longa. O objeto forma uma imagem real invertida A através da lente objetiva. "B", a imagem está localizada dentro do ponto focal da ocular (dentro do barril da lente), também pode ser considerada como o objeto da ocular, e torna-se uma imagem virtual vertical após passar pela ocular; ainda é o mesmo que a lupa e a imagem do objeto está do mesmo lado).
Eu sei que a ocular funciona como uma lupa, mas a imagem formada pela lupa está do mesmo lado do objeto. Depois que a lente objetiva no microscópio amplia o objeto, a imagem resultante deve estar no tubo do microscópio. Se o princípio da ocular é o mesmo da lupa, qual é a sua imagem? Em vez de ampliar na direção oposta ao olho humano (o mesmo lado do objeto), como você sabe como ver a imagem ampliada duas vezes? O princípio de imagem do microscópio é mostrado na figura. A distância focal da lente objetiva é curta e a distância focal da ocular é longa. O objeto forma uma imagem real invertida A através da lente objetiva. "B", a imagem está localizada dentro do ponto focal da ocular (dentro do barril da lente), também pode ser considerada como o objeto da ocular, e torna-se uma imagem virtual vertical após passar pela ocular; ainda é o mesmo que a lupa e a imagem do objeto está do mesmo lado).
Como funcionam os AFMs
O princípio básico do AFM é semelhante ao do STM. No AFM, uma ponta de agulha em um cantilever elástico que é muito sensível a forças fracas é usada para escanear a superfície da amostra de maneira rasterizada. Quando a distância entre a ponta da agulha e a superfície da amostra é muito próxima, há uma força muito fraca (10-12~10-6N) entre os átomos na ponta da ponta da agulha e os átomos na superfície da amostra. Neste momento, o microcantilever sofrerá uma pequena deformação elástica. A força F entre a ponta e a amostra e a deformação do cantilever seguem a lei de Hooke: F=-k*x, onde k é a constante de força do cantilever. Portanto, desde que a deformação do microcantilever seja medida, a força entre a ponta e a amostra pode ser obtida. A força e a distância entre a ponta da agulha e a amostra possuem uma forte relação de dependência, então o feedback loop é usado para manter a força entre a ponta da agulha e a amostra constante durante o processo de escaneamento, ou seja, a deformação do cantilever é mantida constante, e a ponta da agulha seguirá a amostra. Os altos e baixos da superfície se movem para cima e para baixo, e a trajetória do movimento para cima e para baixo da ponta da agulha pode ser registrada para obter as informações da topografia da superfície da amostra. Este modo de trabalho é chamado de "Modo de Força Constante" e é o método de escaneamento mais utilizado.
As imagens AFM também podem ser obtidas usando o "Constant Height Mode", ou seja, durante a varredura X, Y, sem usar um feedback loop, mantendo a distância entre a ponta da agulha e a amostra constante, medindo a direção Z do microcantilever. quantidade de deformação na imagem. Este método não usa um loop de feedback e pode adotar uma velocidade de varredura mais alta. Geralmente é mais usado ao observar átomos e moléculas, mas não é adequado para amostras com flutuações de superfície relativamente grandes.
