原子力显微镜原理和历史起源
这是沈復在儿时记趣裡的描述,也是很多人小时候的记忆。由此可見,人類对微
小的事物具有浓烈的好奇心,但是科学家不仅仅是想看清楚草木虫鱼,还想往更
微小的尺度看进去。十七世纪时英国科学家虎克(Robert Hooke)利用改良后的显
微镜发现了软木塞的细胞壁,开启了微生物学的一扇窗,随着科技的进步,人们
触碰到光学显微镜的极限:受限于可見光波长,光学显微镜最佳解析度只到微米
(μm)等级 无法满足人類学无止境的好奇心 幸而 1924 年德布羅依(De Broglie)
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提出了物质波的假說,指出一道方向:原來电子也有波动性,而且波长可以更短!
那么是否可以用电子取代光波呢?很快地,在 1939 年德国的 Siemens 公司生产
出第一台商用电子显微镜,使人類对于物体的观察來到了原子尺度。只是电子显
微镜运作环境有条件的限制,例如:需要在真空中测量、样品必须导电,若是不
导电就必须镀上金或者白金、样品不能是粉末或着挥发性的物品。
就像美麗的玫瑰总是带刺,仪器也有天生的限制。