第264章 第一次的體驗並不美好(1/2)
和平常的顯微鏡相比,這實驗室里的STM算是個龐然巨物。
這個龐然巨物很難讓人把顯微鏡這個詞和它聯繫起來。
可以說,這種觀察工具不是讓人能肉眼去看的,而是通過掃描把原子圖像呈現在屏幕上。
畢竟是納米級別的東西,肉眼要是想要看見的話,人類得往雙眼這方向進化好幾代。
而且目前近視眼橫行,大部分不帶眼睛估計連一厘米的都看清,還妄圖看到納米級別的,那是不可能的。
薛墨頗為急迫地走到STM面前,幾位老師也立馬跟了過來,他們做的就是保證薛墨的安全。
「薛同學,你這是要觀察原子麼?」有老師問道。
薛墨點了點頭,心裡卻是覺得他有點廢話,不看原子,誰閒著沒事來看STM?
「你們能配合我一下麼,我需要啟動儀器。」薛墨問道。
老師們面面相覷。
「我們不是這個專業的,不會使用啊!」
薛墨眉頭一皺:「那你們相關專業的老師呢?」
「還沒過來。」
薛墨:「……」
他又看了看這個大傢伙,要是自己獨立操作的話就有點費勁了。
「拜託幫我準備點材料,還有接通一下這個實驗室的電源。」薛墨吩咐道。
他寫了一些字,交給了一名看起來比較靠譜的老師,讓他幫自己準備一些樣品,這些東西在大學應該不難找,畢竟掃描隧道顯微鏡都有了,沒道理沒有點樣品。
薛墨趁著他們去準備材料的時候仔細觀察了一下STM,它由掃描隧道顯微鏡主題、控制電路和控制計算機也就是測量軟體和數據處理軟體三大部門組成。
主體來接觸要觀察的原子,由控制電路來釋放電壓和傳遞信號,再由終端的計算機進行處理,這樣原子的圖像就能呈現在薛墨的眼前了。
一旁一名老師看了看薛墨有些生疏的模樣,不禁問道:「同學,你以前使用過麼?」
薛墨沉默了一下,答道:「用過。」
只不過不是在現實里,而是在夢裡。
畢竟是原子層面觀察儀器,生物這邊觀察的都是細胞層面,所以薛墨還沒觸過這個東西的實物,他也是先從網上搜索的使用方法,然後在夢裡進行操作的練習罷了。
原以為大學裡能有個會用的老師,自己打打輔助就好了,結果根本沒有。
如果現在他說沒用過,估計這些人就不可能讓自己用STM了。
不遠處充當觀眾的學生們有些震驚了。
這東西一看就不是一個好操作的東西,他們連見到沒見過,甚至聽說都沒聽說過,結果今天來的這個學生居然還會使用。
果然人和人的差距有時候能大到無法想像。
觀眾們在感嘆的時候,薛墨正在緊張謹慎地操控著STM。
畢竟是第一次接觸實物,儘管之前已經在腦海里練習了無數次,但現在也是再怎么小心也不為過。
顯微鏡主體由包括針尖的平面掃描機構,樣品與針尖間距控制調節機構及系統與外界振動的隔離裝置構成,別看一起看起來比較複雜,但提現在操作上沒有想像中那麼困難,只有按照標準步驟來,就不會出什麼大問題。
常用的STM針尖會安放在一個可進行三維運動的壓電陶瓷支架上,薛墨能控制在x、y軸上施加電壓來獲得想要的新號。
STM有兩種工作方式,一種是恆電流模式,一種是恆高度模式。
「樣品來了!」
材料到齊。
因為拿來的樣品表面不太平坦,薛墨只能選擇恆電流模式。
這樣的模式是利用一套電子反饋線路控制隧道電流,使其保持恆定。再通過計算機系統控制針尖在樣品表面掃描,讓針尖沿x、y兩個方向作二維運動。
由於要控制隧道電流不變,針尖與樣品表面之間的局域高度也會保持不變,因而針尖就會隨著樣品表面的高低起伏而作相同的起伏運動,高度的信息也就由此反映出來。
這樣就能得到三維立體信息。
薛墨只知道這東西的操作方法,至於它的原理還是不太清楚。
好像是涉及量子力學領域,薛墨真沒看過那麼多課外的東西。
雖然老師里沒有會使用的,但都是有手有腳,能幫助薛墨來進行一些簡單地輔助類工作。
老師們做起來小心翼翼的,安全按照薛墨的所說的去做,一絲一毫不敢逾越。
這高科技的玩意價值不菲,要是因為自己的原因弄壞了可就慘了。
他們都有點後悔來看這個熱鬧了,老老實實地待在家裡休假不香麼?
但風險和機遇是相同的,這次要是把市里來人接待好了,未來在校長面前也能說上話。
薛墨沒想到這些人在做實驗的時候還有這些額外的心思,他神態專注,讓針尖慢慢靠近樣品。
肉眼上來看,針尖和樣品已經接觸上了,但是在微觀層面上,還距離很大的距離。
薛墨記得,高中物理曾經教過,原子核外面是有電子進行環繞運行的,類似於行星環繞太陽,只不過略有區別,電子的運行軌道並不是橢圓的,它們均勻地分布在原子核四周,動量大的在外層,動量小的在內層。
說到層級,又不得不說一下電子層,也是能層。
原子的能量是量子化的,原子核外電子運動的軌道是不連續的,他們可以分成好幾層,這樣的層,稱為電子層。
當時他還看過線狀光譜,競賽的時候又深修了一下。
根據經典電磁學理論,繞核高速旋轉的電子將不斷從原子發射連續的電磁波,而經過觀察氫原子的光譜圖像是分立的,這與經典電磁學的推算結果矛盾,之後,玻爾提出了電子層的概念,成功推導出了描述氫原子光譜的里德伯公式,將里德伯常量與普朗克常數聯繫在一起,電子層的存在從此得到了公認。
當然,薛墨也就是知道個紙面理論,實際上並沒有接觸過。
但他對此也很是嚮往,如果不是為了長生的話,他就會選擇物理學了。
畢竟宇宙中有趣的現象太多了,無論是微觀上還是宏觀的。
收回思緒,薛墨繼續操作儀器,它觀察的金屬鎳表面上的氙原子。
實驗中的薛墨忽然一愣。
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