Εξηγήστε γιατί με την τεχνολογία μικροσκοπίας ανίχνευσης σάρωσης δεν βλέπετε πραγματικά άτομα αλλά μάλλον εικόνα τους;
* Το SPM λειτουργεί με σάρωση ενός καθετήρα σε μια επιφάνεια. Ο ανιχνευτής είναι απίστευτα αιχμηρός, συνήθως τελειώνει σε ένα μόνο άτομο ή ένα μικρό σύμπλεγμα ατόμων.
* Ο ανιχνευτής αλληλεπιδρά με την επιφάνεια με συγκεκριμένο τρόπο. Για το STM, ο ανιχνευτής μετρά τη ροή των ηλεκτρονίων μεταξύ της άκρης και της επιφάνειας, αποκαλύπτοντας την κατανομή της πυκνότητας ηλεκτρονίων. Για το AFM, ο ανιχνευτής αλληλεπιδρά με την επιφάνεια μέσω δυνάμεων όπως οι δυνάμεις van der Waals, οι ηλεκτροστατικές δυνάμεις ή οι μαγνητικές δυνάμεις, οι οποίες στη συνέχεια ανιχνεύονται και μετρούνται.
* Τα δεδομένα αλληλεπίδρασης χρησιμοποιούνται στη συνέχεια για την κατασκευή μιας εικόνας. Η θέση και η ένταση του σήματος αλληλεπίδρασης καταγράφονται καθώς ο ανιχνευτής σαρώνει την επιφάνεια. Αυτές οι πληροφορίες στη συνέχεια μεταφράζονται σε μια δισδιάστατη εικόνα, όπου διαφορετικά χρώματα ή αποχρώσεις αντιπροσωπεύουν διαφορετικά πλεονεκτήματα αλληλεπίδρασης.
Επομένως, η εικόνα που βλέπετε με το SPM δεν είναι μια άμεση οπτική αναπαράσταση των ατόμων. Αντ 'αυτού, είναι ένας χάρτης των αλληλεπιδράσεων μεταξύ του ανιχνευτή και της επιφάνειας, οι οποίες επηρεάζονται από τη διάταξη των ατόμων στην επιφάνεια.
Εδώ είναι μια αναλογία: Φανταστείτε να προσπαθήσετε να καταλάβετε την επιφάνεια ενός κομματιού υφάσματος τρέχοντας το δάχτυλό σας σε αυτό. Μπορείτε να αισθανθείτε τα χτυπήματα και τις κορυφογραμμές, αλλά δεν βλέπετε πραγματικά τα μεμονωμένα νήματα. Το SPM είναι παρόμοιο - αισθάνεται την επιφάνεια, αλλά δεν βλέπει άμεσα τα ατομικά άτομα.
Ωστόσο, λόγω της εξαιρετικά μικρής κλίμακας στην οποία λειτουργεί το SPM, η προκύπτουσα εικόνα συχνά ερμηνεύεται ως αναπαράσταση της ατομικής δομής της επιφάνειας. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο ανιχνευτής είναι τόσο ευαίσθητος ώστε να μπορεί να ανιχνεύσει τις μικροσκοπικές παραλλαγές στην επιφάνεια που προκαλείται από τη διάταξη μεμονωμένων ατόμων.
Συνοπτικά: Το SPM δεν βλέπει τα άτομα με την παραδοσιακή έννοια, αλλά παρέχει μια εικόνα που βασίζεται στην αλληλεπίδραση ενός καθετήρα με την επιφάνεια, η οποία μας επιτρέπει να συμπεράνουμε τη διάταξη των ατόμων στην επιφάνεια.
