顕微鏡の結像原理の模式図
接眼レンズが虫眼鏡のように機能することはわかっていますが、虫眼鏡によって形成される像は物体と同じ側にあります。 顕微鏡の対物レンズが物体を拡大した後、その結果の画像が顕微鏡鏡筒内に表示されるはずです。 接眼レンズの原理が虫眼鏡の原理と同じだとしたら、その像はどのようなものになるでしょうか？ 人間の目とは反対の方向（物体の同じ側）にズームするのではなく、2 倍に拡大された画像を見る方法をどのように知ることができますか? 顕微鏡の結像原理を図に示します。 対物レンズの焦点距離が短く、接眼レンズの焦点距離が長い。 物体は対物レンズを通して倒立実像Aを形成します。 「B」、像は接眼レンズの焦点内（レンズ鏡筒内）にあり、接眼レンズの物体とみなすこともでき、接眼レンズを通過すると正立した虚像になります。 これは虫眼鏡と同じであり、オブジェクトの画像は同じ側にあります)。
接眼レンズが虫眼鏡のように機能することはわかっていますが、虫眼鏡によって形成される像は物体と同じ側にあります。 顕微鏡の対物レンズが物体を拡大した後、その結果の画像が顕微鏡鏡筒内に表示されるはずです。 接眼レンズの原理が虫眼鏡の原理と同じだとしたら、その像はどのようなものになるでしょうか？ 人間の目とは反対の方向（物体の同じ側）にズームするのではなく、2 倍に拡大された画像を見る方法をどのように知ることができますか? 顕微鏡の結像原理を図に示します。 対物レンズの焦点距離が短く、接眼レンズの焦点距離が長い。 物体は対物レンズを通して倒立実像Aを形成します。 「B」、像は接眼レンズの焦点内（レンズ鏡筒内）にあり、接眼レンズの物体とみなすこともでき、接眼レンズを通過すると正立した虚像になります。 これは虫眼鏡と同じであり、オブジェクトの画像は同じ側にあります)。
AFM の仕組み
AFM の基本原理は STM の原理と似ています。 AFM では、弱い力に非常に敏感な弾性カンチレバー上の針先を使用して、サンプル表面をラスター方式でスキャンします。 針先と試料表面との距離が非常に近い場合、針先の原子と試料表面の原子の間には非常に弱い力（10-12~10-6N）がかかります。サンプル表面。 このとき、マイクロカンチレバーはわずかな弾性変形を起こします。 チップとサンプルの間の力 F とカンチレバーの変形は、フックの法則 F=-k*x に従います。ここで、k はカンチレバーの力の定数です。 したがって、マイクロカンチレバーの変形を測定すれば、先端と試料との間にかかる力を求めることができます。 針先とサンプル間の力と距離には強い依存関係があるため、スキャンプロセス中に針先とサンプル間の力を一定に保つためにフィードバックループが使用されます。つまり、カンチレバーの変形が維持されます。一定であり、針先はサンプルに追従します。 表面の凹凸が上下に動き、針先の上下運動の軌跡を記録することで試料の表面形状の情報を得ることができます。 この動作モードは「定力モード」と呼ばれ、最も広く使用されているスキャン方法です。
「高さ一定モード」を使用してAFM画像を取得することもできます。つまり、X、Yスキャン中に、フィードバックループを使用せずに、マイクロカンチレバーのZ方向を測定することで針先とサンプルの間の距離を一定に保ちます。画像の変形量。 この方法ではフィードバック ループを使用しないため、より高速なスキャン速度を採用できます。 通常、原子や分子を観察する場合に多く使用されますが、表面の揺らぎが比較的大きい試料には適していません。
