AFM解決的問題

尖和物體表面之間的作用力是十分微弱的，我們該如何有效測量它的大小呢？這個時候前面提到的懸臂就派上用場了。由于針尖和懸臂是連在一起的，針尖受到的力會導致懸臂發生彎曲，受力越大，懸臂彎曲的越厲害。這樣，通過測量懸臂彎曲的程度，我們就可以知道針尖與物體表面之間的作用力的大小。但是懸臂由于受力而發生的彎曲依然很小，直接測量這么小的程度的彎曲并不現實。

原子力顯微鏡的發明者巧妙地解決了這個難題。他們將一束激光投射到懸臂的上表面，激光被懸臂反射后又被檢測器接收。當懸臂沒有受力時，我們可以調節激光的位置使得反射之后的激光光束恰好到達檢測器的中心并保持入射激光光束的位置不變。一旦懸臂由于受力而發生彎曲，經懸臂反射到達檢測器的激光必然會偏離檢測器的中心。通過激光束的反射，懸臂的彎曲程度可以被放大 1000倍，[3]這樣我們就能夠準確地測量出懸臂的彎曲程度（圖3）。我們可以再給針尖－懸臂－激光光束的完美組合配上一部精確控制的馬達，使得探針能 夠以非常小的尺度在物體表面上移動，再加上必要的計算機軟件輔助，我們就能夠準確地探測到物體表面的微觀結構。