با پیشرفت فناوری و ظهور میکروسکوپ های الکترونی، انواع مختلفی از این میکروسکوپ ها با روشهای کاری مختلفی ایجاد شدند. یکی از انواع میکروسکوپ ها که امروزه کاربرد زیادی دارد، میکروسکوپ نیروی اتمی است. این میکروسکوپ مانند دیگر میکروسکوپ های جدید، از الکترون استفاده نمیکند.
عملکرد این میکروسکوپ بر اساس نیروی بین نوک پروب میکروسکوپ و اتمهای روی سطح است. نوک پراب میکروسکوپ از حدی بیشتر نمیتواند به اتم های روی سطح نزدیک شود و دلیل آن هم نیروی دافعه ای است که بین آن دو ایجاد میشود.
میکروسکوپ نیروی اتمی(Atomic Force Microscope) یا به اختصار AFM، میتواند در مد های مختلفی عمل کند که در زیر به آنها اشاره میشود:
در این مُد، تیپ(نوک پراب) در تماس با سطح است که با حرکت آن روی سطح و جابجا شدن بازو(بالا و پایین رفتن آن بر اساس پستی و بلندی های سطح مورد بررسی)، تصویری از سطح تهیه میشود. برای اندازه گیری های جابه جایی بازو، از یک لیزر استفاده میشود که به بازو میتابد و بازتاب آن روی چند فتودیود کنار هم، اندازه گیری میشود. با جابه جایی بازو، بازتاب پرتو لیزر تابیده شده نیز جایجا شده و در نتیجه میتوان پستی و بلندی های موجود در سطح را اندازه گیری کرد. در شکل زیر، اساس عملکرد میکرسوکوپ های نیروی اتمی نمایش داده شده است.
در حالت تماسی، نوک تیپ در محدوده دافعه قرار دارد و توسط مولکول های سطح نمونه دفع میشود. در عین حال باقی تیپ در ناحیه جاذبه قرار دارد و توسط نمونه جذب خواهد شد. بین این دو نیرو تعادل برقرار شده و تیپ بر اساس برآمدگی های سطح، جابجا میشود.
این حالت سرعت روبش بالایی دارد و برای نمونه های سخت سفت با تغییرات شدید در سطح گزینه مناسبی است.
در این حالت تیپ میکروسکوپ در محدوده فرکانس تشدید، ارتعاش میکند. در این حالت با استفاده از یک پیزو الکتریک، بازو را به نوسان در می آورند. پراب روی سطح حرکت کرده و آنرا روبش میکند. نوک در نزدیکی سطح و بدون برخورد با آن قرار میگیرد تا نیروی جاذبه ضعیف بین تیپ و نمونه را اندازه بگیرد. نیروهای واکنشی دریافت شده در حالت غیرتماسی قدرت تفکیک عمودی بسیار خوبی ایجاد میکند. البته این حالت نمیتواند در محیط مایع کار کند. این مد بیشتر برای هوا مناسب است.
سرعت روبشی این مد نسبت به مد تماسی کمتر است ولی صدمه کمتری به نمونه و تیپ میکروسکوپ وارد میکند.
این حالت نیز مانند حالت بدون تماس است. در این حالت تیرک در حال نوسان است و نوک را برای تماس آهسته به سطح نزدیک میکند. سپس نوک را از سطح دور کرده تا از برخورد و صدمه به آن جلوگیری شود. هنگامی که نوک پروب به سطح نزدیک میشود، دامنه نوسان تیرک کاهش پیدا میکند. با اندازه گیری این دامنه نوسان میتوان به ویژگی های سطحی نمونه پی برد. در این حالت سرعت روبش بسیار پایین است. این حالت برای نمونه های نرم مناسب است.
در فیلم زیر، اصول عملکرد میکروسکوپ نیروی اتمی آموزش داده شده است.
 (مقاله توضیحی)&p[summary]=<p>با پیشرفت فناوری و ظهور میکروسکوپ های الکترونی، انواع مختلفی از این میکروسکوپ ها با روشهای کاری مختلفی ایجاد شدند. یکی از انواع میکروسکوپ ها که امروزه کاربرد زیادی دارد، میکروسکوپ نیروی اتمی است. این میکروسکوپ مانند دیگر میکروسکوپ های جدید، از الکترون استفاده نمیکند. عملکرد این میکروسکوپ بر اساس نیروی بین نوک پروب میکروسکوپ […]</p>
&p[url]=http://tamadkala.com/%d9%85%d8%a8%d8%a7%d9%86%db%8c-%d9%85%db%8c%da%a9%d8%b1%d9%88%d8%b3%da%a9%d9%88%d9%be-%d9%86%db%8c%d8%b1%d9%88%db%8c-%d8%a7%d8%aa%d9%85%db%8cafm/&p[images][0]=https://tamadkala.com/wp-content/uploads/2025/05/Atomic_force_microscope_block_diagram.jpg)
آب اکسیژنه یکی از مواد بسیار پر مصرف در زندگی روزانه است. ماده ای که ممکن است بوی آن برای بسیاری از ما آشنا باشد اما هرگز نام آن را نمی دانستیم. در این مقاله قصد داریم شما را با آب اکسیژنه آشنا کنیم و درباره یکی از بزرگترین کاربردهای آن که ضدعفونی کنند‌گی است […]
کوره(“آتشدان” یا “آتشگاه”)(Furnace) ابزاری برای گرمایش است. انرژی گرمایش کوره میتواند مستقیما توسط احتراق سوخت، توسط الکتریسیته مانند کوره‌‌های قوس الکتریکی(Electric Arc Furnace) و توسط گرمای القا شده مانند کوره‌‌های القایی(Induction Furnace) فراهم شود. فروش کوره آزمایشگاهی اجزای کوره‌ها مشعل ها، مبدل حرارتی، هواکش و دریچه ابزار های کنترلی و ایمنی دمنده و جابجا کننده […]
محلول های استاندارد از مواد پرکاربرد در آزمایش های شیمیایی هستند. در مقاله پیش رو به معرفی محلول های استاندارد و کاربرد آنها خواهیم پرداخت. یکی از کارهای مهم در شیمی و بخصوص شیمی تجزیه، مشخص کردن مقدار هرکدام از مواد موجود در ساختار است. محلول های استاندارد ابزاری هستند که متخصصان شیمی می توانند […]
زئولیت‌ها (Zeolite) آلومینوسیلیکات‌های هیدراته از فلزات قلیایی و قلیایی خاکی دارای ساختار شبکه‌ای از حفره‌ها و کانال‌های بسیار کوچک می‌باشند. این ساختار منحصر به فرد به زئولیت‌ها اجازه می‌دهد تا آب و مواد مغذی را در خود نگه دارند و به تدریج آزاد کنند، که این ویژگی‌ها آنها را برای استفاده در کشاورزی بسیار مناسب […]
