> La frequenza si può sfruttare (secondo quello che so io) perché le forze di van der Waals hanno una forte componente dissipativa, cioè opposta alla velocità dei corpi interagenti.
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Quindi, tra l'altro, funzionano meglio (dissipano meno)
con interazioni a bassa o bassissima velocità o frequenza?
Per esempio, l'acqua prende meglio memoria a bassa velocità?
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> Quindi avvicinando la punta alla superficie le oscillazioni vengono smorzate, cambiano l'ampiezza, la fase (mi pare anche la fase),la frequenza di risonanza della forchetta al quarzo; questo si può rilevare e usare per controllare la distanza. Il tutto con un modello estremamente semplificato, e qualitativo, dell'interazione, poi si usano un paio di manopole per controllare i parametri della retroazione.
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Grazie del chiarimento, vedrò con calma dove si inserisce
nel dispositivo, c'è lo schema (a blocchi più qualcosaltro)
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/58/NSOM-setup.png
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> Non sono d'accordo (nonostante io non abbia il quadro chiaro) che le forze di van der Waals siano forze atomiche[...]
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Nemmeno io ho un quadro chiaro, anche se in un'altra maniera.
..Però, mi riferivo al "forza atomica" del microscopio AFM.
..Poiché, al di là del fatto che io la considero un'estensione della
stessa forza, delle stesse forze/legami (..intraatomica, interatomica,
intramolecolare, intermolecolare, extramolecolare... eccetera),
c'è da dire che in concreto le varie forze non sono separabili,
e la puntina non passa certo a distanza atomica o interatomica
ma fluttua a svariati nanometri di distanza, e inoltre
essa stessa dà luogo a inevitabili interferenze.
- Avrai notato che l'AFM è anche uno dei componenti base del
microscopio ottico a scansione in campo prossimo (o vicino) che
dicevi, e serve per la scansione cosiddetta topografica, mentre
la sonda ottica rileva l'onda evanescente completando il quadro.
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- Comunque, nel wikipedia in tedesco (microscopio a
forza atomica in tedesco) c'è scritto più in dettaglio:
https://de.wikipedia.org/wiki/Rasterkraftmikroskop
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Messprinzip
Während der Messung wird eine an einer Blattfeder – dem sogenannten Cantilever – befestigte nanoskopisch kleine Nadel zeilenweise in einem definierten Raster über die Oberfläche einer Probe geführt. Dieser Vorgang wird als Scannen (englisch to scan: rastern, abtasten) bezeichnet. Durch die Oberflächenstruktur der Probe biegt sich dabei die Blattfeder positionsabhängig unterschiedlich weit. Diese Verbiegung bzw. Auslenkung der Spitze kann mit kapazitiven oder typischerweise optischen Sensoren gemessen werden und ist ein Maß für zwischen der Spitze und der Oberfläche wirkende atomare Kräfte. Neben den anziehenden, langreichweitigen Van-der-Waals- und Kapillarkräften treten starke abstoßende Kräfte mit geringer Reichweite auf. Dies sind zum einen quantenmechanisch begründete Abstoßungen aufgrund des Pauli-Prinzips, zum anderen eine Coulomb-Abstoßung der Kernladung, die beim Überlappen der Elektronenhüllen an Bedeutung gewinnt. Die Überlagerung dieser Kräfte wird häufig mit dem Lennard-Jones-Potential beschrieben.
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principio di misura
Durante la misurazione, un ago nanoscopicamente piccolo attaccato a una molla a balestra - il cosiddetto cantilever - viene spostato linea per linea in una griglia definita sulla superficie di un campione. Questo processo è chiamato scansione. A causa della struttura superficiale del campione, la molla a balestra si piega in misura diversa a seconda della posizione. Questa flessione o deflessione della punta può essere misurata con sensori capacitivi o tipicamente ottici ed è una misura delle forze atomiche che agiscono tra la punta e la superficie. Oltre alle forze attrattive di van der Waals e capillari a lungo raggio, esistono anche forti forze repulsive a corto raggio. Da un lato, si tratta di repulsioni quantomeccaniche basate sul principio di Pauli e, dall'altro, di una repulsione di Coulomb della carica nucleare, che diventa più importante quando i gusci di elettroni si sovrappongono. La sovrapposizione di queste forze è spesso descritta utilizzando il potenziale di Lennard-Jones.
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>> [...] che fa anche cambiare la timbrica delle onde sonore [...]
> Sarebbe interessante qualche indicazione di lettura, anche solo superficiale.
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Ho una citazione artistica:
<< Ogni suono acuto sotto il sole, risuona come schiaffi su una
pozzanghera di melma calda, e adesso lo puoi sentire molto bene. >>
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