Schematische Darstellung des Abbildungsprinzips des Mikroskops
Ich weiß, dass das Okular wie eine Lupe wirkt, aber das durch die Lupe erzeugte Bild befindet sich auf derselben Seite wie das Objekt. Nachdem die Objektivlinse im Mikroskop das Objekt vergrößert hat, sollte sich das resultierende Bild im Mikroskoptubus befinden. Wenn das Prinzip des Okulars das gleiche ist wie das der Lupe, welches Bild erzeugt es dann? Woher wissen Sie, wie Sie das doppelt vergrößerte Bild sehen, anstatt in die entgegengesetzte Richtung zum menschlichen Auge zu zoomen (auf dieselbe Seite des Objekts)? Das Abbildungsprinzip des Mikroskops ist in der Abbildung dargestellt. Die Brennweite des Objektivs ist kurz und die Brennweite des Okulars lang. Das Objekt erzeugt durch die Objektivlinse ein invertiertes reales Bild A. „B“, das Bild befindet sich im Brennpunkt des Okulars (im Objektivtubus), kann auch als Objekt des Okulars betrachtet werden und wird nach dem Durchgang durch das Okular zu einem aufrechten virtuellen Bild; es ist immer noch dasselbe wie die Lupe und das Objektbild befindet sich auf derselben Seite.
Ich weiß, dass das Okular wie eine Lupe wirkt, aber das durch die Lupe erzeugte Bild befindet sich auf derselben Seite wie das Objekt. Nachdem die Objektivlinse im Mikroskop das Objekt vergrößert hat, sollte sich das resultierende Bild im Mikroskoptubus befinden. Wenn das Prinzip des Okulars das gleiche ist wie das der Lupe, welches Bild erzeugt es dann? Woher wissen Sie, wie Sie das doppelt vergrößerte Bild sehen, anstatt in die entgegengesetzte Richtung zum menschlichen Auge zu zoomen (auf dieselbe Seite des Objekts)? Das Abbildungsprinzip des Mikroskops ist in der Abbildung dargestellt. Die Brennweite des Objektivs ist kurz und die Brennweite des Okulars lang. Das Objekt erzeugt durch die Objektivlinse ein invertiertes reales Bild A. „B“, das Bild befindet sich im Brennpunkt des Okulars (im Objektivtubus), kann auch als Objekt des Okulars betrachtet werden und wird nach dem Durchgang durch das Okular zu einem aufrechten virtuellen Bild; es ist immer noch dasselbe wie die Lupe und das Objektbild befindet sich auf derselben Seite.
Wie AFMs funktionieren
Das Grundprinzip von AFM ähnelt dem von STM. Beim AFM wird eine Nadelspitze auf einem elastischen Ausleger, der sehr empfindlich auf schwache Kräfte reagiert, verwendet, um die Probenoberfläche rasterartig abzutasten. Wenn der Abstand zwischen der Nadelspitze und der Probenoberfläche sehr gering ist, gibt es eine sehr schwache Kraft (10-12~10-6N) zwischen den Atomen an der Spitze der Nadelspitze und den Atomen darauf Probenoberfläche. Zu diesem Zeitpunkt erfährt der Mikroausleger eine kleine elastische Verformung. Die Kraft F zwischen der Spitze und der Probe und die Verformung des Auslegers folgen dem Hookeschen Gesetz: F=-k*x, wobei k die Kraftkonstante des Auslegers ist. Solange die Verformung des Mikroauslegers gemessen wird, kann daher die Kraft zwischen der Spitze und der Probe ermittelt werden. Die Kraft und der Abstand zwischen der Nadelspitze und der Probe weisen eine starke Abhängigkeitsbeziehung auf. Daher wird die Rückkopplungsschleife verwendet, um die Kraft zwischen der Nadelspitze und der Probe während des Scanvorgangs konstant zu halten, d. h. die Verformung des Auslegers bleibt erhalten konstant und die Nadelspitze folgt der Probe. Die Höhen und Tiefen der Oberfläche bewegen sich auf und ab, und die Flugbahn der Auf- und Abbewegung der Nadelspitze kann aufgezeichnet werden, um Informationen über die Oberflächentopographie der Probe zu erhalten. Dieser Arbeitsmodus wird „Constant Force Mode“ genannt und ist die am weitesten verbreitete Scanmethode.
AFM-Bilder können auch im „Constant Height Mode“ erhalten werden, d Ausmaß der Verformung des Bildes. Diese Methode verwendet keine Rückkopplungsschleife und kann eine höhere Scangeschwindigkeit ermöglichen. Es wird normalerweise eher bei der Beobachtung von Atomen und Molekülen verwendet, ist jedoch nicht für Proben mit relativ großen Oberflächenschwankungen geeignet.
