Υπάρχουν αρκετά ισχυρά όργανα για να μεγεθύνουν τα άτομα, ώστε να μπορούν να δουν;
1. Μικροσκόπιο σήραγγας σάρωσης (STM):
* Πώς λειτουργεί: Αυτό το μικροσκόπιο χρησιμοποιεί ένα αιχμηρό μεταλλικό άκρο για να σαρώσει την επιφάνεια ενός υλικού. Η άκρη φέρεται πολύ κοντά στην επιφάνεια και ένα μικροσκοπικό ηλεκτρικό ρεύμα ρέει μεταξύ του άκρου και του υλικού. Με τη μέτρηση των αλλαγών σε αυτό το ρεύμα, το STM μπορεί να δημιουργήσει μια εικόνα της επιφάνειας, ακόμη και σε ατομικό επίπεδο.
* Τι δείχνει: Οι εικόνες STM δείχνουν τη διάταξη των ατόμων σε μια επιφάνεια, αποκαλύπτοντας συχνά τις μεμονωμένες θέσεις τους.
* Περιορισμοί: Το STM μπορεί μόνο να απεικονίσει αγώγιμα ή ημι-συγκρατήματα υλικά σε κενό.
2. Μικροσκόπιο ατομικής δύναμης (AFM):
* Πώς λειτουργεί: Το AFM χρησιμοποιεί ένα μικροσκοπικό, αιχμηρό άκρο που συνδέεται με ένα πρόβολο (μια μικροσκοπική δέσμη) για να σαρώσει μια επιφάνεια. Η άκρη αλληλεπιδρά με την επιφάνεια και το πρόβολο στρέφεται ή εκτρέφεται σε απόκριση. Οι αισθητήρες ανιχνεύουν αυτές τις εκτροπές, δημιουργώντας μια λεπτομερή εικόνα της επιφάνειας.
* Τι δείχνει: Οι εικόνες AFM αποκαλύπτουν την τοπογραφία μιας επιφάνειας, συμπεριλαμβανομένου του σχήματος και της διάταξης μεμονωμένων ατόμων.
* Περιορισμοί: Το AFM μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την απεικόνιση αγώγιμων και μη αγώγιμων υλικών στον αέρα ή στο υγρό.
3. Ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μετάδοσης (TEM):
* Πώς λειτουργεί: Το TEM χρησιμοποιεί μια δέσμη ηλεκτρονίων για να φωτίσει ένα πολύ λεπτό δείγμα. Τα ηλεκτρόνια περνούν από το δείγμα και επικεντρώνονται από μαγνητικούς φακούς για να δημιουργήσουν μια εικόνα.
* Τι δείχνει: Οι εικόνες TEM δείχνουν την εσωτερική δομή των υλικών, συμπεριλαμβανομένων των μεμονωμένων ατόμων, και μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την ανάλυση της χημικής σύνθεσης των υλικών.
* Περιορισμοί: Το TEM απαιτεί πολύ λεπτά δείγματα και λειτουργεί καλύτερα σε κενό.
4. Ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης (SEM):
* Πώς λειτουργεί: Το SEM χρησιμοποιεί μια εστιασμένη δέσμη ηλεκτρονίων για να σαρώσει την επιφάνεια ενός δείγματος. Τα ηλεκτρόνια αλληλεπιδρούν με τα άτομα της επιφάνειας, παράγοντας μια ποικιλία σημάτων που ανιχνεύονται και χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία μιας εικόνας.
* Τι δείχνει: Οι εικόνες SEM δείχνουν τη μορφολογία της επιφάνειας και τη δομή των υλικών.
* Περιορισμοί: Το SEM περιορίζεται στην απεικόνιση της επιφάνειας των υλικών και απαιτεί αγώγιμα δείγματα.
Σημαντική σημείωση:
* Οπτικοποίηση ατόμων: Αυτά τα όργανα δεν σας επιτρέπουν πραγματικά να "δείτε" άτομα με τον τρόπο που βλέπετε αντικείμενα με τα μάτια σας. Παράγουν εικόνες με βάση τις αλληλεπιδράσεις της δέσμης TIP ή ηλεκτρονίων με τα άτομα, δημιουργώντας μια οπτική αναπαράσταση της ρύθμισης και της δομής τους.
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε να μάθετε περισσότερα για οποιοδήποτε από αυτά τα όργανα!
