Fiche professeur - Académie d'Orléans-Tours
La mise en mouvement de certains atomes au sein de molécules, grâce au micro
scope à effet tunnel, revient à « fabriquer » de véritable nano-moteurs !
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Eléments de correction
Correction de la 1ère étape :
Trois techniques sont adoptées dans la microscopie moderne : la détection des signaux émis par lobjet, lutilisation dun signal-sonde et létablissement dun pseudo-contact.
Les microscopes optique et électronique utilisent un signal-sonde afin de former une image.
Parmi les microscopes électroniques présentés :
Le microscope à balayage (SEM) est un outil dune extrême souplesse, qui permet notamment de voir les structures en volume ;
Le microscope à transmission (TEM) envoie des électrons sur léchantillon analysé ; détecteurs et lentilles convergentes servent ensuite à reconstituer limage.
Le microscope à effet tunnel (STM) permet d« agir sur la matière » car il offre la possibilité de changer la position dun atome ou dextraire un atome.
La mise en mouvement de certains atomes au sein de molécules, grâce au microscope à effet tunnel, revient à « fabriquer » de véritable nano-moteurs !
Le microscope à effet tunnel ne permet détudier que des surfaces conductrices ; il est en effet nécessaire quun courant électrique puisse se propager entre la pointe métallique et léchantillon.
Lélément le plus important du microscope à force atomique (AFM) est la sonde car la dimension et la forme de son extrémité déterminent la résolution.
La grandeur physique mesurée par un microscope à force atomique est un signal électrique (tension ou résistance), lui-même proportionnel à force mise en jeu.
Le microscope à force atomique fournit une information de surface, c'est-à-dire à 2 dimensions.
Les microscopes à effet tunnel et à force atomique possèdent tous les deux une sonde locale. En revanche, le premier détecte des signaux émis par lobjet étudié ; alors que le second établit une force dinteraction avec lobjet étudié.
Dans le microscope holographique, le phénomène ondulatoire utilisé est linterférence.
En plus de lobservation des colonnes datomes, les propriétés électriques et magnétiques de la matière sont directement visualisables grâce au microscope holographique.
Correction de la 2ème étape :
Associations :
Microscopie!Longueur d ondeOptique!0,5 µmÀ rayons X!3 nmElectronique!1 pmAcoustique!2 µmClassement par performance croissante : microscope acoustique
