Mikroskopo vaizdavimo principo schema
Mikroskopinio vaizdavimo principo diagrama
Žinau, kad okuliaro funkcija prilygsta padidinamajam stiklui, bet padidinamasis stiklas sukuria vaizdą toje pačioje objekto pusėje, o mikroskopo objektyvas padidina objektą, todėl vaizdas turėtų būti mikroskopo viduje. vamzdis. Jei okuliaro veikimo principas yra toks pat kaip ir didinamojo stiklo, tai jo vaizdas neturėtų būti didinamas priešinga žmogaus akiai kryptimi (toje pačioje objekto pusėje). Taigi, kaip matome antrinio padidinimo vaizdą? Mikroskopo vaizdavimo principas parodytas paveikslėlyje. Objektyvo lęšio židinio nuotolis yra trumpesnis, o okuliaro – ilgesnis. Objektas praeina pro objektyvo lęšį, kad susidarytų apverstas tikras vaizdas A "B", kuris yra okuliaro židinio taške (lęšio vamzdžio viduje). Jis taip pat gali būti vertinamas kaip okuliaro objektas, o perėjęs pro okuliarą tampa stačiu virtualiu vaizdu. Jis vis dar toks pat kaip didinamasis stiklas, kurio objekto vaizdas yra toje pačioje pusėje.
STM veikimo principas
STM veikia naudodamas kvantinio tunelio efektą. Jei metalinis adatos antgalis naudojamas kaip vienas elektrodas, o išmatuotas kietas mėginys naudojamas kaip kitas elektrodas, kai atstumas tarp jų yra apie 1 nm, atsiranda tuneliavimo efektas, o elektronai pereis per erdvinio potencialo barjerą iš vieno elektrodo į kitą. elektrodas, kad susidarytų srovė. Ir Ub: poslinkio įtampa; k: pastovus, maždaug lygus 1, Φ 1/2: vidutinė darbo funkcija, S: atstumas.
Iš aukščiau pateiktos lygties matyti, kad tunelio srovė turi neigiamą eksponentinį ryšį su tarpu S tarp adatos galiukų pavyzdžių. Labai jautrus tarpo pokyčiams. Todėl adatos antgaliu atlikus plokštuminį tiriamo mėginio paviršiaus skenavimą, net jei paviršiuje yra tik atominės skalės svyravimai, tai sukels labai reikšmingus ar net beveik eilės tvarka tunelio srovės pokyčius. Tokiu būdu atominės skalės svyravimai paviršiuje gali būti atspindėti matuojant srovės pokyčius, kaip parodyta dešinėje kito paveikslo pusėje. Tai yra pagrindinis STM veikimo principas, vadinamas pastovaus aukščio režimu (adatos antgalio aukščio išlaikymas pastovus).
STM turi kitą veikimo režimą, vadinamą nuolatinės srovės režimu, kaip parodyta kairėje paveikslo pusėje. Šiuo metu adatos nuskaitymo metu tunelio srovė palaikoma pastovi per elektroninę grįžtamojo ryšio kilpą. Norint išlaikyti pastovią srovę, adatos antgalis juda aukštyn ir žemyn svyruodamas mėginio paviršiuje, taip užfiksuodamas adatos antgalio judėjimo aukštyn ir žemyn trajektoriją ir pateikdamas mėginio paviršiaus morfologiją.
Nuolatinės srovės režimas yra dažniausiai naudojamas STM darbo režimas, o pastovaus aukščio režimas tinka tik vaizduoti mėginius su mažais paviršiaus svyravimais. Kai mėginio paviršius labai svyruoja dėl to, kad adatos galas yra labai arti mėginio paviršiaus, naudojant pastovaus aukščio nuskaitymo režimą, adatos galiukas gali lengvai susidurti su mėginio paviršiumi, o tai gali pažeisti adatos galiuką ir mėginį. paviršius.
