Raster-Kraft-Mikroskop

Die Grundidee der Raster-Kraft-Mikroskopie besteht darin, die Oberfläche einer Probe mit einer sehr feinen Spitze (Radien von 5 bis 50 nm) zu untersuchen. Die Spitze befindet sich am Ende eines winzigen Federbalkens, dessen Auslenkung über die Reflexion eines Laserstrahls photoelektrisch detektiert wird. In diesem Versuch wird die Oberfläche einer Compact Disc (CD) im sogenannten Kontakt-Mode untersucht. Bei dieser Methode sind Spitze und Oberfläche direkt in Kontakt, analog zu einem Plattenspieler, bei dem die Nadel auf der Schallplatte aufliegt. Die CD-Probe wird dabei mit einem Piezo-Scanner zeilenweise abgetastet ('gerastert').

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Hinweise und Anregungen

Die Lackschicht der CD wurde vor der Oberflächenuntersuchung durch Ätzen entfernt.
Im Bild des Raster-Kraft-Mikroskops lässt sich der Spurabstand der CD bestimmen.
Das Ergebnis mit der optischen Methode zur Bestimmung des Spurabstands (CD als Beugungsgitter) vergleichen.
Das Bild zeigt ein Muster von Vertiefungen verschiedener Länge. Zum Auslesen der CD wird die durch Interferenz bedingte verminderte Reflexion des abtastenden Laserbündels an einer Kante als Kontrastmechanismus genutzt.
Die Aufnahmen zu diesem IBE entstanden bereits im Jahr 2003 in einem Labor des Max-Planck-Instituts für Kolloid- und Grenzflächenforschung (MPIKG) in Golm.
→Modell eines Raster-Kraft-Mikroskops

Raster-Kraft-Mikroskop

Monitor (zeigt eine Draufsicht des Federbalkens)

Licht-Mikroskop mit Kamera

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Autor: jki letzte Änderung: 25.03.2025 17:42 | Freie Universität Berlin | AG Didaktik der Physik BY-NC 4.0

Betreff:

AFMM03 (2020, AG Didaktik der Physik, Freie Universität Berlin in Kooperation mit dem MPIKG)

S

AFMM03.zip