有什么关于原子力显微镜的介绍？

“Just like a blind people who uses his hands to observe this word,this time,we use AFM to see the http://microco ** . In fact,we use the probe of AFM to measure the s ** ll force between the probe and the su ** ce. And then we use computer to ** yze the force and get the i ** ge of the su ** ce.”这是答主defence用的稿子，自恋地拿出来晒晒~当时在做AFM的presentation我在知乎上找了很久，但是没有发现特别专业或者详细的介绍(虽然我不能保证我的专业能去哪里)，所以答案也做了一些功课。畅游了 ** 还有Duke Library数据库，加上百度和google上的各种ppt以及paper，不需要深入介绍，但基本上文科和理科的学生应该能够理解。首先要介绍的是相关的AFM虽然历史部分和结构部分是我的partner但我只能在这里代替她稍微介绍一下任务。AFM必须提到STM（Scanning Tunneling Microscope）STM通过隧道扫描显微镜IBM实验室 Gerd Binnig 和 Heinrich Rohrer两位科学家于1982年开发，STM利用量子隧穿效应，科学家可以通过观察电流的变化获得材料表面的纳米图像（我不介绍具体原理）AFM同样的空间)这两位科学家在1986年获得诺贝尔物理学奖，因为他们创造了一种新的观察方法，为人们观察材料和材料表面结构提供了更高的精度，从而对材料的性质进行了更深入的研究。IBM另一位实验室科学家Binnig也实现了AFM实验室化。下图是AFM每个结构的名称每个结构的名称都标明得很清楚，其中我将重点关注几个AFM科学技术的出现是可能的3.Piezoelectric element 压电模块4.Probe tip 针头5.Detector 探测器很好，就像答主在开头提到的稿子里说的，AFM事实上，科学家们并不难理解则。probe极其尖细tip(通常只由几个原子组成)来触摸材料表面，然后通过与之相处probe相连的cantilever（悬臂）通过测量悬臂的位置变化，间接了解材料表面的具体情况。当然，这些步骤所需的技术仍然非常困难，比如如何制作如此小的针，如何感知如此微妙的变化，以及与原子力有关的地方，我将一点一点地介绍它。现在*终是回答主的部分 1.AFM是如何工作的？ AFM测量针尖（<10nm）在很短的距离内，材料表面原子之间的力（0.2nm-10nm），为了获得材料表面的三维纳米尺度成像。针尖由悬臂支撑。当针尖缓慢接触材料表面时，仪器将记录针尖与表面相互作用力的变化。2.那么如何测量这种力呢？ 其实回答这个问题并不难。probe是由一个cantilever支持，这个cantilever弹性好，已经知道了spring constant（弹性系数）这样我们就可以用初中学过的胡克定律 F=-K*X解决这个问题，然后X测量是上图中提到的激光或压电材料的位置变化。3.测量什么力？ 虽然直面翻译是原子力（Atomic Force）但说白了，其实是初中学过的范德华力(其实还有其他)。范德华力是一种大家都熟悉的分子间作用力，属于电磁力的范畴。我又懒了。如果前面有什么问题，可以提前告诉我修改。~