掃描隧道顯微鏡(STM)是根據(jù)量子力學(xué)原理中的隧道效應(yīng)而設(shè)計(jì)成的,當(dāng)原子尺度的探針針尖在不到一個(gè)納米的高度上掃描樣品時(shí),外加一電壓(2mV~2V),針尖與樣品之間產(chǎn)生隧道效應(yīng)而有電子逸出,形成隧道電流.電流強(qiáng)度隨針尖與樣品間的距離的減少而指數(shù)上升(如圖1所示),當(dāng)探針沿物質(zhì)表面按給定高度掃描時(shí),因樣品表面原子凹凸不平,使探針與物質(zhì)表面間的距離不斷發(fā)生改變,從而引起隧道電流不斷發(fā)生改變.將電流的這種改變圖象化即可顯示出原子水平的凹凸形態(tài).掃描隧道顯微鏡的分辨率很高,橫向?yàn)?.1~0.2nm,縱向可達(dá)0.001nm.如果探針針尖在圖2所示的樣品表面,從圖示位置開始,以恒定高度做一維勻速掃描,如果針尖與樣品間地距離在r1和r2的范圍內(nèi)變化,則產(chǎn)生的隧道電流可能是選項(xiàng)中的哪種?( 。

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A.
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B.
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C.
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D.
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由題意,探針針尖在圖2所示的樣品表面以恒定高度做一維勻速掃描,在一個(gè)周期內(nèi):前半個(gè)周期,探針針尖與樣品間的距離均勻增大,由圖(1)知,隧道電流非均勻減小,在后半個(gè)內(nèi),探針針尖與樣品間的距離均勻減小,由圖(1)知,隧道電流非均勻增大,故C正確.
故選C
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

利用掃描隧道顯微鏡(STM)可以得到晶體表面原子排列的圖象,從而可以研究晶體的構(gòu)成規(guī)律,下面的照片是三種晶體材料表面的STM圖象,通過觀察、比較,可以得出的結(jié)論是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

利用掃描隧道顯微鏡(STM)可以得到物質(zhì)表面原子排列的圖象,從而可以研究物質(zhì)的構(gòu)成規(guī)律,下面的照片是一些晶體材料表面的STM圖象,通過觀察、比較,可以看到這些材料都是由原子在空間排列而構(gòu)成,具有一定的結(jié)構(gòu)特征.則構(gòu)成這些材料的原子在物質(zhì)表面排列的共同特點(diǎn)是

(1)
在確定方向上原子有規(guī)律地排列,在不同方向上原子的排列規(guī)律一般不同
在確定方向上原子有規(guī)律地排列,在不同方向上原子的排列規(guī)律一般不同
;
(2)
原子排列具有一定對稱性
原子排列具有一定對稱性

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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)利用掃描隧道顯微鏡(STM)可以得到物質(zhì)表面原子排列的圖象,從而可以研究物質(zhì)的構(gòu)成規(guī)律.圖的照片是一些晶體材料表面的STM圖象,通過觀察、比較,可以看到這些材料都是由原子在空間排列而構(gòu)成的,具有一定的結(jié)構(gòu)特征.則構(gòu)成這些材料的原子在物質(zhì)表面排列的共同特點(diǎn)是:
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a.
 
;
b.
 

(2)制冷機(jī)是一種利用工作物質(zhì)(制冷劑)的逆循環(huán),使熱從低溫物體傳到高溫物體的裝置,通過制冷機(jī)的工作可以使一定空間內(nèi)的物體溫度低于環(huán)境溫度并維持低溫狀態(tài).夏天,將房間中一臺正工作的電冰箱的門打開,試分析這是否可以降低室內(nèi)的平均溫度?為什么?

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科目:高中物理 來源: 題型:

掃描隧道顯微鏡(STM)是根據(jù)量子力學(xué)原理中的隧道效應(yīng)而設(shè)計(jì)成的,當(dāng)原子尺度的探針針尖在不到一個(gè)納米的高度上掃描樣品時(shí),外加一電壓(2mV~2V),針尖與樣品之間產(chǎn)生隧道效應(yīng)而有電子逸出,形成隧道電流.電流強(qiáng)度隨針尖與樣品間的距離的減少而指數(shù)上升(如圖1所示),當(dāng)探針沿物質(zhì)表面按給定高度掃描時(shí),因樣品表面原子凹凸不平,使探針與物質(zhì)表面間的距離不斷發(fā)生改變,從而引起隧道電流不斷發(fā)生改變.將電流的這種改變圖象化即可顯示出原子水平的凹凸形態(tài).掃描隧道顯微鏡的分辨率很高,橫向?yàn)?.1~0.2nm,縱向可達(dá)0.001nm.如果探針針尖在圖2所示的樣品表面,從圖示位置開始,以恒定高度做一維勻速掃描,如果針尖與樣品間地距離在r1和r2的范圍內(nèi)變化,則產(chǎn)生的隧道電流可能是選項(xiàng)中的哪種?( 。
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科目:高中物理 來源:2007-2008學(xué)年廣東省佛山市普通高中四校聯(lián)合體高三(下)聯(lián)考物理試卷(解析版) 題型:解答題

(1)利用掃描隧道顯微鏡(STM)可以得到物質(zhì)表面原子排列的圖象,從而可以研究物質(zhì)的構(gòu)成規(guī)律.圖的照片是一些晶體材料表面的STM圖象,通過觀察、比較,可以看到這些材料都是由原子在空間排列而構(gòu)成的,具有一定的結(jié)構(gòu)特征.則構(gòu)成這些材料的原子在物質(zhì)表面排列的共同特點(diǎn)是:

a.______;
b.______.
(2)制冷機(jī)是一種利用工作物質(zhì)(制冷劑)的逆循環(huán),使熱從低溫物體傳到高溫物體的裝置,通過制冷機(jī)的工作可以使一定空間內(nèi)的物體溫度低于環(huán)境溫度并維持低溫狀態(tài).夏天,將房間中一臺正工作的電冰箱的門打開,試分析這是否可以降低室內(nèi)的平均溫度?為什么?

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