原子力顯微試驗報告

本文格式為Word版，下載可任意編輯——原子力顯微試驗報告數(shù)據(jù)處理：次數(shù)123456平均值槽寬D（nm）477472512501501485槽深h（nm）8587.409788.5188.8787.8889.114.6%條寬d（nm）1372140412731235142712791331.675.9%491.333.12%相對不確定度測量次數(shù)為6次，則??=t≈1；

n則A類分量的不確定度?A=σ=

—6i=1Ni—N

2

;

k?1

則槽寬?AD=15..71

槽深?Ah=4.10條寬?Ad=79.49

而在此儀器的測量中，?B=0.5nm

?=σ2+?B2;

則?D=15.71；?h=4.11；?d=79.49；

其相對不確定度為：槽寬D：15.71/491.33=3.12%槽深h:4.11/89.11=4.6%條寬d=79.49/1331.67=5.9%

+?+槽深h=89.114.11nm；

?+條寬d=1331.6779.49nm

?

測量的數(shù)據(jù)可寫為：槽寬D=491.33315.71nm；

試驗總結(jié)：通過本次試驗我了解了利用保持原子之間的相互作用力一定的基礎(chǔ)

上，利用探頭位移的空間變化來表現(xiàn)樣品微觀表面的原理，通過這次試驗也讓我重溫了一次不確定度得概念。

思考題：

原子力顯微鏡的工作原理是什么？

原子力顯微鏡的工作原理：原子力顯微鏡（AFM）的原理是利用針尖與樣品表面原子間的微弱作用力來作為反饋信號，維持針尖——樣品間作用力恒定，同時針尖在樣品表面掃描，從而得知樣品表面的高低起伏。

AFM的工作原理是將一個對微弱力十分敏感的微懸臂一端固定，另一端裝上探針，針尖與樣品表面輕輕接觸，針尖尖端原子與樣品表面原子間極微弱的排斥力使微懸臂向上彎曲。通過檢測微懸臂后面反射出的激光光點在光學檢測器上的位置變化，可以轉(zhuǎn)換成力的變化，由于反射光點的位置變化或微懸臂彎曲變化與力的變化成正比。微懸臂的彎曲是多種力的共同作用結(jié)果，其中最普遍的是范得瓦爾力，針尖與樣品表面微小的距離變化就能產(chǎn)生不同大小的范得瓦爾力。通過控制針尖在掃描中這種力的恒定，測量針尖縱向的位移量，就可獲得樣品表面的微觀信息。

2、原子力顯微鏡主要的掃描模式是什么？各自的特點？

AFM有兩種工作模式：恒力模式和恒高模式。在恒力模式中，通過確切控制掃描頭隨樣品表面形貌變化在縱向上下移動，微持微懸臂所受作用力的恒定，從掃描頭的縱向移動值得出樣品表面的形貌像。在恒高模式中，掃描頭高度固定不變，從微懸臂在空間的偏轉(zhuǎn)信息中直接獲取樣品表面信息。SPM具有分辯才干高、可連續(xù)動態(tài)地在各種環(huán)境中（真空、氣體和液體）檢測物體微觀信息等特點，很快被應(yīng)用于生命科學研究。SPM最早應(yīng)用于研究生物大分子（DNA和蛋白質(zhì)等）的結(jié)構(gòu)與功能，這方面已積累了豐富的資料。近年來，在其他方面也展開了積極的才摸索，如將