فیزیک 2. میکروسکوپ فلورسانت
میکروسکوپ فلورسانت
با وجود اینکه میکروسکوپ فلورسانس به تمام بیولوژی مولکولی و سلول نفوذ می کند، اما اکثر بیولوژیست ها تجربیات کمی در مورد پدیدۀ فوتوفیزیکی اصلی دارند. درک اصول میکروسکوپ فلورسانس زمانی مفید است که در جهت رفع مشکلات تصویربرداری باشد. علاوه بر این، میکروسکوپ فلورسانس با تکنیک ها، ردیاب های جدید و ابزارهایی که تقریبا هر روز در حال ظهور هستند ، به سرعت سیر تکامل خود را می پیماید. آشنایی با فلورسانس شرط لازم استفاده از بسیاری از این پیشرفت ها می باشد. در این مقاله تلاش شده است که چهارچوبی از درک برانگیختگی و انتشار اشعه توسط فلوروفورها ، روش کار میکروسکوپ های فلورسانس و برخی از روش های بهینه سازی فلورسانس ارائه شود.
دانلود تحقیق میکروسکوپ روبشی تونلی (STM)
عنوان مقاله: میکروسکوپ روبشی تونلی (STM)
قالب فایل: PDF
تعداد صفحات: 8 صفحه
فهرست مطالب:
● مقدمه
● نگاهی اجمالی به اصول کلی عملکرد STM
● روشهای مبتنی بر استفاده مستقیم از STM در تعیین مشخصات سطوح
● مد ارتفاع ثابت
● مد نقشه برداری از تابع کار سطح
● تعیین نقشة "چگالی حالات انرژی الکترونها" در نقاط مختلف سطح
● مد سنجش نقشة "ترازهای انرژی ارتعاشی الکترونها" در نقاط مختلف سطح
* مقدمه:
"میکروسکوپ روبشی تونلی (STM) دستگاهی است که برای بررسی ساختار و برخی از خواص سطوح مواد رسانا، بیولوژیک که تا حدی رسانا هستند و همچنین لای ههای نازک نارسانا که روی زیرلایه رسانا لایه نشانی شده اند، در حد ابعاد زیر نانومتر، بکار می رود. مبنای اندازه گیری هندسه و خواص سطحی در این دستگاه بر این واقعیت استوار است که هرگاه فاصلة یک سوزن تیز رسانا از یک سطح رسانا حدود چند آنگستروم باشد ( متصل نشوند) و اختلاف ولتاژی به بزرگی حدود چند ده میلی ولت به آن اعمال شود جریان الکتریکی حدود چند نانوآمپر بین سوزن و سطح برقرار می شود. به این پدیده در اصطلاح "جریان تونل زنی" گفته م یشود. این پدیده تنها در سایة مکانیک کوانتمی روی می دهد چرا که الکترونها در انتقال از سوزن به سطح و برعکس از ناحیه ای می گذرند که انرژی پتانسیل الکترون از انرژی کل آن بزرگتر است (ناحیة بین سوزن و سطح). مقدار جریان الکتریکی تابعی از فاصلة سوزن از سطح، شکل و جنس سوزن، هندسه و جنس سطح، و اختلاف ولتاژ سوزن وسطح میباشد. در دستگاه STM این سوزن تیز رسانا به بازوهای پیزوالکتریکی متصل است که بوسیلة آنها سوزن به هر نقطة دلخواه از سطح با فاصلة دلخواه از آن نقطه منتقل م یشود و امکان بررسی خواص آن نقطه از سطح فراهم می شود. در تعیین خواص نقاط مختلف سطح از STM به دو صورت مستقیم و غیرمستقیم استفاده می شود. در واقع در تعیین خواصی که مستقیماً از روی تغییرات جریان تونلی بر حسب فاصلة سوزن از سطح و اختلاف ولتاژ اعمال شده استنتاج می شوند از STM بصورت مستقیم استفاده شده است. خواصی از سطح که بطور مستقیم توسط STM تعیین می شوند عبارتند از توپوگرافی هندسی سطح، تابع کار نقاط مختلف سطح، چگالی حالات انرژی نقاط مختلف سطح، ترازهای ارتعاشی نقاط مختلف سطح، حوزه های مغناطیسی سطوح و مغناطش آنها.
در دستة دیگری از روشهای تعیین خواص سطحی، از جریان تونلی برای تحریک الکترونهای یک نقطه از سطح استفاده می شود. در این حالت بطور موقت برخی از خصوصیات آن نقطه از سطح تغییر م یکند که باعث می شود این سطوح توسط روش های دیگر اسپکتروسکوپی ( مانند اسپکتروسکوپی رامان، لومینسانس) قابل شناسایی شوند. بعنوان مثال آشکار سازی انرژی فوتونهای لومینسانس (فوتونهایی که در بازگشت الکترونهای تحریک شده بر اثر جریان تونلی به ترازهای پایینتر تولید می شوند) بعنوان اثر انگشت ترازهای انرژی آن نقطه از سطح محسوب م یشود. همچنین جریان موضعی تونلی باعث افزایش یک میلیون برابری سطح مقطع رامان می شود که با اسپکتروسکوپی رامان آشکارسازی خصوصیات آن نقطه از سطح ممکن م یشود. در بخشهای بعدی کاربردهای مختلف مستقیم و غیرمستقیم STM در مطالعه و تعیین خواص سطوح با تفصیل بیشتری بیان خواهد شد."
