Dispense del corso di Elementi di Fisica Atomica e Molecolare

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1.5 Visualizzazione degli atomiSebbene per avere informazioni sugli atomi non sia necessario vederli, ci si può chiedere sottoquale condizione sia possibile osservarli. Il potere risolutivo di un microscopio e' definito come laminima distanza D tra due punti di un oggetto che possono essere visti separatamente. Per avereuna risoluzione atomica D deve essere
Il principio base di funzionamento di un microscopio a effetto tunnel sta nella presenza di unacorrente di tunnel ( pA - nA) tra una punta metallica e il campione che si vuole analizzare.Infatti tra la punta metallica e la superficie del campione è presente una barriera di potenziale(barriera di vuoto) dell’ordine di qualche elettron-volt come mostrato nella seguente figura.campionepuntaPortando una punta metallica molto vicino (qualche Angstrom) alla superficie, ed applicando unapiccola tensione di (0.02-2 V) gli elettroni possono attraversare la barriera per effetto “tunnel”.Questo effetto quantomeccanico può essere usato per visualizzare gli atomi di una superficiesfruttando l’andamento esponenziale della corrente di tunnel in funzione della distanza puntacampione.E' noto infatti che la probabilità di trasmissione di elettroni con energia cinetica E in presenza diuna barriera di potenziale V(x) unidimensionale e' data, nell'approssimazione W.K.B., da :T2≈e−2∫barrieradx2m2h[ V ( x)−E]91
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