原子力显微镜（atomic force microscope,AFM）工作原理是什么?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/27 11:40:58
原子力显微镜（atomic force microscope,AFM）工作原理是什么?
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原子力显微镜（atomic force microscope,AFM）工作原理是什么?
最佳答案 回答者：匿名用户 时间:2010-02-25 去哪里找最出色的生命科学学术交流论坛?>>>原子力显微镜（atomic force microscope, AFM）是1986年设计完成的,它主要通过检测针尖与样品之间的原子间作用力来获得样品表面的微观信息,因此不要求样品具有导电性.AFM的工作原理是将一个对微弱力非常敏感的微悬臂一端固定,另一端装上探针,针尖与样品表面轻轻接触,针尖尖端原子与样品表面原子间极微弱的排斥力使微悬臂向上弯曲.通过检测微悬臂背面反射出的激光光点在光学检测器上的位置变化,可以转换成力的变化,因为反射光点的位置变化或微悬臂弯曲变化与力的变化成正比.微悬臂的弯曲是多种力的共同作用结果,其中最普遍的是范得瓦尔力,针尖与样品表面微小的距离变化就能产生不同大小的范得瓦尔力.通过控制针尖在扫描中这种力的恒定,测量针尖纵向的位移量,就可获得样品表面的微观信息.
AFM有两种工作模式：恒力模式和恒高模式.在恒力模式中,通过精确控制扫描头随样品表面形貌变化在纵向上下移动,微持微悬臂所受作用力的恒定,从扫描头的纵向移动值得出样品表面的形貌像.在恒高模式中,扫描头高度固定不变,从微悬臂在空间的偏转信息中直接获取样品表面信息. SPM具有分辨本领高、可连续动态地在各种环境中（真空、气体和液体）检测物体微观信息等特点,很快被应用于生命科学研究.SPM最早应用于研究生物大分子（DNA和蛋白质等）的结构与功能,这方面已积累了丰富的资料.