Разстояние между течни молекули. Разстояние между молекулите в газове, течности и твърди вещества

1. Структурата на газообразните, течни и твърди вещества

Молекулярната кинетична теория дава възможност да се разбере защо веществото може да бъде в газообразни, течни и твърди състояния.
Газове. В газовете, разстоянието между атомите или молекулите средно много пъти повече от размерите на самите молекули ( фиг.8.5.). Например, при атмосферно налягане, обемът на съда е десет хиляди пъти по-висок от обема на молекулите в него.

Газовете лесно се компресират, докато средното разстояние между молекулите намалява, но формата на молекулата не се променя ( фиг.8.6.).

Молекули с огромни скорости - стотици метри в секунда - движещи се в пространството. Следват, те се отвръщат един от друг в различни посоки като билярдните топки. Слабите сили на привличане на газови молекули не могат да ги държат помежду си. Следователно газовете могат да бъдат по-широки. Те не запазват или форми или обем.
Многобройни удари на молекули за стената на кораба създават налягане на газ.

Течности. Течните молекули са разположени почти близо един до друг ( фиг.8.7.) Следователно, флуидната молекула се държи различно от газовата молекула. В течности има така нареченият съседен ред, т.е. подреденото подреждане на молекулите се поддържа на разстояния, равни на няколко молекулни диаметъра. Молекулата се колебае в близост до равновесието си, обърната към съседни молекули. Само от време на време прави друг "скок", попадащ в нова равновесна позиция. В това положение на равновесието силата на отблъскване е равна на якостта на привличането, т.е. общата мощност на взаимодействието на молекулата е нула. Време размазание на живота Водните молекули, т.е. времето на нейните колебания около едно специално равновесно положение при стайна температура е равно на средно 10 -11 s. Времето на едно колебание е значително по-малко (10 -12 -10 -13 в). С нарастващата температура, времето на утаяване на житейски молекули намалява.

Естеството на молекулярното движение в течности за първи път, установено от съветския физик Ya.i. Freklem, дава възможност да се разберат основните свойства на течностите.
Течните молекули са разположени директно един към друг. С намаляване на обема на силата на отблъскване става много висока. Това е обяснено малка компресируема на течности.
Както е известно, течности флуид, т.е. не запазвайте формата си. Можете да обясните това. Външната сила забележимо не променя броя на дрехите на молекулите в секунда. Но скоката на молекулите от една уредена позиция към друга възникна главно по посока на външната сила ( фиг.8.8.). Ето защо течността тече и приема формата на кораба.

Твърди тела. Атомите или молекулите на твърди тела, за разлика от атомите и молекулите на течности, се колебаят около определени равновесни позиции. Поради тази причина твърдите тела запазете не само обем, но и. Потенциалната енергия на взаимодействието на твърдите молекули е значително по-голяма от тяхната кинетична енергия.
Има и друго важно разграничение между течности и твърди тела. Течността може да се сравни с тълпата от хора, където отделни индивиди са неспокойни на място, а твърдо тяло е подобно на тънка кохорта на същите индивиди, които не са през нощта, но издържат на няколко разстояния помежду си. Ако свържете центровете на равновесните позиции на атомите или твърдите йони, тогава се нарича правилната пространствена скара кристал.
Фигури 8.9 и 8.10 изобразяват кристални решетки на сол и диамант. Вътрешният ред при местоположението на кристалните атоми води до правилни външни геометрични форми.

Фигура 8.11 показва диамантите на Якут.

В газовото разстояние L между молекулите много повече размери на молекулярно 0: " l \u003e\u003e R 0.
В течности и твърдо тел. 0. Течните молекули се намират в безпорядък и скочат от време на време от една уредена позиция в друга.
Кристалните твърди тела на молекулите (или атоми) са разположени строго подредени.

2. Перфектен газ в молекулярна кинетична теория

Изследването на всяка област на физиката винаги започва с въвеждането на определен модел, в който е в ход. Например, когато изучавахме кинематиката, моделът на тялото беше материална точка и т.н. Както вече се досещате, моделът никога няма да съответства на действителните процеси, но често се приближава до тази кореспонденция.

Молекулярна физикаи по-специално МТТ, не е изключение. Много учени са работили по проблема да описват модела, като се започне от осемнадесети век: М. Ломоносов, Д. Джаул, гр. Клаузий (фиг. 1). Всъщност последният е въведен през 1857 г. модела на идеалния газ. Качественото обяснение на основните свойства на дадено вещество, основано на молекулярно кинетична теория, не е особено трудно. Теорията обаче установява количествени отношения между стойностите, измерени върху експеримента (налягане, температура и т.н.) и свойствата на самите молекули, техният брой и скорост на движение, са много сложни. В газа при нормален натиск разстоянието между молекулите е многократно по-високо от техните размери. В този случай силата на взаимодействието на молекулите е незначителна за малка и кинетичната енергия на молекулите много повече потенциална енергия на взаимодействие. Газовите молекули могат да се считат за материални точки Или много малки солидни топки. Вместо реал Газа, между чиито молекули има сложни сили на взаимодействие, ние ще го разгледаме моделът е идеалният газ.

Перфектен газ.- модел на газ, при който молекулите и газовите атоми са представени като много малки (застрашени размери) еластични топки, които не взаимодействат помежду си (без директен контакт), но само лице (виж фиг. 2).

Трябва да се отбележи, че разрежданият водород (при много малък натиск) почти напълно удовлетворява моделите на идеалния газ.

Фиг. 2.

Перфектен газ. - Това е газ, взаимодействието между желаните молекули е незначително. Естествено, в сблъсъка на молекулите на перфектния газ върху тях има сила от отблъскване. Тъй като молекулите на газ можем според модела да се считат за материални точки, след това пренебрегваме размерите на молекулите, като се има предвид, че обема, който те заемат, е много по-малък от обема на кораба.
Припомнете си, че само тези свойства на реалната система се вземат предвид във физическия модел, което е абсолютно необходимо да се обяснят изследваните модели на поведението на тази система. Никой модел не може да премине всички свойства на системата. Сега трябва да решим доста тясна задача: да изчислим с помощта на молекулярна кинетична теория, налягането на перфектния газ по стените на кораба. За този проблем моделът на идеалния газ е доста задоволително. Това води до резултатите, които се потвърждават от опита.

3. Налягане на газа в молекулярна кинетична теория Нека газът да бъде в затворен кораб. Манометър показва налягането на газ p 0.. Как се случва този натиск?
Всяка газова молекула, удряща стената, за малък период от време действа върху нея с някаква сила. В резултат на непостоянни удари на стената, налягането бързо се променя с течение на времето, както е показано на фигура 8.12. Въпреки това, действията, причинени от ударите на отделни молекули, са толкова слаби, че не са регистриран манометър. Манометърът за налягане записва средната сила, действаща върху всяка единица на повърхността на нейния чувствителен елемент - мембраната. Въпреки малките промени в налягането, средната стойност на налягането p 0.практически се оказва доста определено количество, тъй като има много удари за стената, а масите на молекулите са много малки.

Перфектният газ е модел на реален газ. Според този модел, газовата молекула може да се разглежда като материални пункта, като взаимодействието се извършва само в техния сблъсък. Изглед към стената, газовите молекули оказват натиск върху него.

4. Микро- и газови макропараметри

Сега можете да продължите да описвате параметрите на идеалния газ. Те са разделени на две групи:

Параметри на перфектен газ

Това означава, че микропараметерите описват състоянието на отделна частица (microtela) и макропараметрите са състоянието на цялата част от газа (макротел). Сега пиша връзка, която свързва някои параметри с други, или основното уравнение на MKT:

Тук: - средна скорост на частиците;

Определение. - концентрация Газови частици - броя на частиците на единица обем; Шпакловка мерна единица - .

5. Средни молекули за скорост на скоростта

За да се изчисли средното налягане, трябва да знаете средната скорост на молекулите (по-точно, средната скорост на скоростта). Това не е прост въпрос. Вие сте свикнали с факта, че скоростта има всяка частица. Средната скорост на молекулите зависи от движението на всички частици.
Средни стойности. От самото начало е необходимо да се откажат от опитите да се проследи движението на всички молекули, от които се състои газ. Те са твърде много и се движат много трудно. Не е необходимо да знаем как всяка молекула се движи. Трябва да разберем как резултатът е движението на всички газови молекули.
Естеството на движението на цялата съвкупност на газовите молекули е известно от опита. Молекулите участват в разхвърлян (термично) движение. Това означава, че скоростта на всяка молекула може да бъде едновременно много голяма и много малка. Посоката на движение на молекулите е незабележимо с сблъсъци помежду си.
Скоростта на отделните молекули обаче може да бъде всеки средно аритметично Стойността на модула на тези скорости е доста дефинирана. По същия начин растежът на учениците в класа на неравномерно, но средната му стойност е определен брой. За да намерите този номер, е необходимо да се сгънете растежа на отделните ученици и да разделите тази сума от броя на учениците.
Средната скорост на скоростта. В бъдеще ще се нуждаем от средната стойност на скоростта и квадрата на скоростта. Средната кинетична енергия на молекулите зависи от тази стойност. И средната кинетична енергия на молекулите, както скоро ще бъдем убедени, има много голямо значение В цялата молекулярна кинетична теория.
Обозначават модулите на скоростта на отделни молекули на газ. Средната скорост на скоростта се определя по следната формула:

където Н. - броя на молекулите в газа.
Но квадратът на модула на всеки вектор е равен на сумата на квадратите на своите прогнози на оста на координатите О, oy, oz. Следователно

Средните стойности на стойностите могат да бъдат определени чрез формули като формула (8.9). Съществува аспектно съотношение между средната стойност и средните стойности на квадратите на прогнозите като съотношение (8.10):

Всъщност равенството (8.10) е справедливо за всяка молекула. Извършване на такива равенства за отделните молекули и разделяне на двете части на полученото уравнение към броя на молекулите Н.Ще стигнем до формула (8.11).
Внимание! Като указания на три оси О, oy. и Оз.благодарение на случаен принцип на молекулите е равни, средните стойности на изпъкналите прогнози са равни един на друг:

Виж, от хаос плува определен модел. Бихте ли успели да го разберете?
Като се има предвид съотношението (8.12), заместваме във формулата (8.11) вместо и. След това за средния площад на скоростната проекция получаваме:

i.e. Средният площад за прогнозиране на скоростта е 1/3 от средния площад на самата скорост. Множител 1/3 се дължи на триизмерността на пространството и съответно съществуването на три проекта от всеки вектор.
Скоростта на молекулите се променя случайно, но средният квадрат на скоростта е доста определена сума.

6. основното уравнение на молекулярната кинетична теория
Продължаваме със заключението на основното уравнение на молекулярната кинетична теория на газовете. В това уравнение е установена зависимостта на налягането на газа от средната кинетична енергия на нейните молекули. След изхода на това уравнение през XIX век. И експерименталното доказателство за неговата справедливост започна бързото развитие на количествена теория, която продължава до днес.
Доказателство за почти всяко изявление във физиката, оттеглянето на всяко уравнение може да се направи с различна степен на строгост и убедителност: много опростена, повече или по-малко строго или с пълна строгост, достъпна съвременна наука.
Строгата на уравнението на молекулярната кинетична теория на газовете е доста сложна. Ето защо ние сме ограничени до силно опростено, схематично заключение на уравнението. Въпреки всички опростявания, резултатът ще се окаже вярно.
Изхода на основното уравнение. Изчисляване на налягането на газа върху стената CD. кораб ABCD. Квадрат С.перпендикулярно на координатната ос Вол. (фиг.8.13. \\ t).

Когато ударите молекулата около стената, нейните импулсни промени :. Тъй като модулът за скорост на молекулата не се променя при натискане, . Според втория закон на Нютон промяната в пулса на молекулата е равна на импулса със силата на стената на съда върху нея, и според третия закон на Нютон, импулс в модула на силата, с която молекулата засегна стената. Следователно, в резултат на въздействието на молекулата на стената, силата, импулсът на който е равен на.

Какво е средното разстояние между молекулите на наситените водни пари при 100 ° C?

Номер на задача 4.1.65 от "Събиране на задачи за подготовка за входни изпити във физиката Ugntu "

Дадено:

(t \u003d 100 ^ цирк) c, (l -? \\ t

Решението на проблема:

Помислете за водните пари в някои произволни количества, равни на (nu) mole. За да определите обема (v), който зает от това количество водна пара, трябва да използвате уравнението на Klapairon-Mendeleev:

В тази формула (R) е универсална газова константа, равна на 8.31 J / (mol · k). Налягането на наситените водни пари (р) при температура 100 ° C е 100 kPa, тя е известен фактИ всеки ученик трябва да го познава.

За да определите количеството на молекулите на водните пари (n), използваме следната формула:

Тук (n_A) е броят на avogadro, равен на 6.023 · 10 23 1 / mol.

След това всяка молекула разказва за обема на куба (v_0), очевидно определен по формулата:

[(V_0) \u003d frac (v) (n)]

[(V_0) \u003d frac ((nu rt)) ((p)) \u003d frac ((rt)) ((p (n_a))) \\ t

Сега погледнете графиката на задачата. Всяка молекула е условно в своя куб, разстоянието между две молекули може да варира от 0 до (2D), където (d) е дължината на ръба на куба. Средното разстояние (L) ще бъде равно на дължината на ръба на Куба (D):

Дължината на ръба (D) може да бъде намерена така:

В резултат на това ще получим такава формула:

Ние превеждаме температурата в скалата на Келвин и обмисляме отговора:

Отговор: 3.72 nm.

Ако не разбирате решението и имате някакъв въпрос или сте намерили грешка, а след това смело оставете коментара по-долу.

Молекулярната кинетична теория дава обяснение, че всички вещества могат да бъдат в три обобщени държави: в твърда, течна и газообразна. Например, лед, вода и водна пара. Често плазмата се счита за четвъртото състояние на веществото.

Съвкупни състояния на материята (от латински aggrogo. - Прикрепям, свързващ) - състоянието на същото вещество, преходи между които са придружени от промяна в нейните физически свойства. Това е промяната в съвкупните състояния на веществото.

Във всичките три състояния на молекулата на едно и също вещество те не се различават един от друг, само тяхното местоположение, естеството на термичното движение и силите на промените в интермолекуларното взаимодействие.

Движение на молекули в газове

В газовете разстоянието между молекулите и атомите е значително по-голямо от размерите на молекулите и атракционните сили са много малки. Следователно газовете нямат своя собствена форма и постоянна сума. Газовете лесно се компресират, защото отблъскващите сили големи разстояния Също малко. Газовете имат свойство да се разшири за неопределено време, попълвайки всички им обем. Газовите молекули се движат с много големи скорости, срещнете се един друг, скачайте един от друг в различни посоки. Многобройни удари на молекули за стената на кораба създават налягане на газ.

Движение на молекули в течности

В течности молекулата не само варира в близост до позицията на равновесието, но и прави скок от едно равновесно положение в съседните. Тези скокове се случват периодично. Нарече се времето между такива скокове средно време за уреждане (или средно време за релаксация) И се посочва с писмото? С други думи, времето за релаксация е времето на трептенията на около една определена позиция на равновесие. При стайна температура този път е средно 10 -11 s. Времето на едно колебание е 10 -12 ... 10 -13 s.

Времето на живота на класната стая намалява с повишаване на температурата. Разстоянието между течните молекули е по-малко от размерите на молекулите, частиците са разположени близо един до друг, а междумолекулната атракция е голяма. Въпреки това, местоположението на флуидните молекули не е строго подредено в целия обем.

Течности, като твърди тела, запазват силата си, но нямат своя собствена форма. Затова те приемат формата на кораба, в който има. Течността има такъв имот като течливост. Поради този имот течността не устоява на промяната във формата, тя е леко компресирана и нейната физически свойства Същото във всички посоки в течността (изотропия на течности). За първи път естеството на молекулярното движение в течности е установено от съветския физик Яков Иляч Френкел (1894 - 1952).

Движение на молекули в твърди тела

Молекулите и атомите на твърдите органи са разположени в определен ред и форма кристална решетка . Такива твърди вещества се наричат \u200b\u200bкристален. Атомите правят колеларни движения в близост до позицията на равновесието и атракцията между тях е много голяма. Следователно, твърдите тела при нормални условия запазват обема и имат свой собствен вид.

Физика

Взаимодействието между атомите и молекулите на веществото. Структурата на твърдите, течните и газообразните тела

Между веществата молекулите действат едновременно със силата на привличането и силата на отблъскването. Тези сили до голяма степен зависят от разстоянията между молекулите.

Според експерименталния I. теоретични изследвания Силите на интермолекуларните взаимодействия са обратно пропорционални степен Разстояния между молекулите:

къде за силите на атракцията n \u003d 7 и за силите на отблъскването.

Взаимодействието на две молекули може да бъде описано с графика на зависимостта на проекцията на получените сили на привличане и отблъскване на молекули от разстоянието R между техните центрове. Ние ще изпратим ос R от молекулата 1, чийто център съвпада с произхода на координатите, до центъра на молекулата 2 от него (фиг. 1).

След това проекцията на силата на отблъскване на молекулата 2 от молекулата 1 на оста на R ще бъде положителна. Проекцията на якостта на привличането на молекула 2 към молекулата 1 ще бъде отрицателна.

Силата на отблъскване (фиг. 2) е много повече атракционни сили на ниски разстояния, но много по-бързо намалява с увеличаване на R. Атракционните сили също бързо намаляват с увеличаване на R, така че, като се започне от определено разстояние, взаимодействието на молекулите може да бъде пренебрегнато. Най-голямото разстояние RM, на което молекулите все още взаимодействат, се нарича радиус на молекулярно действие .

Силата на отблъскване в модула е равна на силите на привличането.

Разстоянието съответства на стабилно равновесие взаимна позиция молекули.

При различни съвкупни състояния на веществото разстоянието между молекулите му е различно. Оттук и разликата в взаимодействието на молекулите и значителна разлика в естеството на движението на молекулите на газове, течности и твърди вещества.

В газовете на разстоянието между молекулите няколко пъти по-високи от размерите на самите молекули. В резултат на това силата на взаимодействието между газовите молекули е малка и кинетичната енергия на термичното движение на молекулите далеч надхвърля потенциалната енергия на тяхното взаимодействие. Всяка молекула се движи свободно от други молекули с огромни скорости (стотици метри в секунда), променяйки модула на посоката и скоростта при сблъсъци с други молекули. Дължината на свободната гама газ молекули зависи от налягането и температурата на газа. При нормални условия.

При течности разстоянието между молекулите е значително по-малко, отколкото в газовете. Силите за взаимодействие между молекулите са големи, а кинетичната енергия на движението на молекулите е съизмерима с потенциалната енергия на тяхното взаимодействие, в резултат на което флуидните молекули правят трептенията за определено равновесни позиции, след това скочат в нови равновесителни позиции през много малки периоди от време, което води до течно поток. Така течността молекулите правят главно осцилаторни и транслационни движения. В твърди тела Силите за взаимодействие между молекулите са толкова големи, че кинетичната енергия на движението на молекулите е много по-малка от потенциалната енергия на тяхното взаимодействие. Молекулите правят само колебания с малка амплитуда на около някаква постоянна позиция на равновесие - възел на кристалната решетка.

Това разстояние може да бъде оценено, знаейки плътността на веществото и моларната маса. Концентрация -броят на частиците на единица обем е свързан с плътност, моларна маса и броя на avogadro от съотношението.

Физика. Молекули. Местоположение на молекулите в газообразно, течно и твърдо разстояние.

В газовото състояние на молекулата не е свързано помежду си, са на разстояние един от друг. Движение Браунианец. Газът може да бъде сравнително лесен за компресиране.
В течни молекули близо един до друг се колебаят заедно. Почти не давайте на компресия.
В FiRDom - молекулите са строги (в кристални решетки), няма молекули. Компресията не се поддава.
Структурата на веществото и началото на химията:
http://samlib.ru/a/anemow_e_m/aa0.shtml.
(без регистрация и SMS съобщения, в удобен текстов формат: можете да използвате Ctrl + C)
Невъзможно е да се съгласим с факта, че молекулата не се движи в твърдо състояние.
Движение на молекули в газове
В газовете разстоянието между молекулите и атомите е значително по-голямо от размерите на молекулите и атракционните сили са много малки. Следователно газовете нямат своя собствена форма и постоянен обем. Газовете лесно се компресират, защото силата на отблъскване на дълги разстояния също е малка. Газа притежава имота за неограничено разширяване, запълване на целия им обем. Газовите молекули се движат с много големи скорости, срещат се един друг, скача се един от друг в различни посоки. Многобройни удари на молекули за стената на кораба създават налягане на газ.

Движение на молекули в течности
В течности молекулата не само варира в близост до позицията на равновесието, но и прави скок от едно равновесно положение в съседните. Тези скокове се случват периодично. Сегментът между такива скокове е името на средното време на утаителния живот (или средното време за релаксация) и е посочено от писмото? С други думи, времето за релаксация е времето на трептенията за една конкретна равновесна позиция. При стайна температура този път е средно 10-11 секунди. Времето на една трептене е 10-1210-13 s.

Времето на живота на класната стая намалява с повишаване на температурата. Разстоянието между течните молекули е по-малко от размерите на молекулите, частиците са разположени близо един до друг, а междумолекулната атракция е голяма. Въпреки това, местоположението на флуидните молекули не е строго подредено в целия обем.
Течности, като твърди тела, запазват силата си, но нямат своя собствена форма. Затова те приемат формата на кораба, в който има. Течността има такъв имот като течливост. Благодарение на този имот, течността не устоява на промяната във формата, тя е леко компресирана и физическите свойства са еднакви във всички посоки в течността (изотропия на течности). За първи път естеството на молекулярното движение в течности е установено от съветския физик Яков Иляч Френкел (1894 1952).
Движение на молекули в твърди тела
Молекулите и твърдите атоми на тялото са разположени в определен ред и образуват кристална решетка. Такива твърди вещества се наричат \u200b\u200bкристален. Атомите правят колеларни движения в близост до позицията на равновесието и атракцията между тях е много голяма. Следователно, твърдите органи при нормални условия запазват обема и имат свои собствени форми
В газообразна случайност, караше
В течност, движеща се в съответствие помежду си
В твърдо състояние - не се движат.

Помислете как се променя в зависимост от разстоянието между молекулите, проекцията на получената сила на взаимодействие между тях към директните свързващи центровете на молекулите. Ако молекулите са на разстояния, надвишаващи техните размери няколко пъти, тогава силата на взаимодействието между тях не влияе. Силата на взаимодействието между молекулите е къса граница.

При разстояния над 2-3 диаметра молекули, силата на отблъскване е почти равна на нула. Само силата на привличането е забележима. Тъй като разстоянието намалява, силата на привличането се увеличава и силата на отблъскване започва по едно и също време. Тази сила се увеличава много бързо, когато електронните обвивки на молекули започват да се припокриват.

Фигура 2.10 графично изобразява зависимостта на проекцията Е. r. силата на взаимодействието на молекулите от разстоянието между техните центрове. На разстояние r. 0, приблизително равно количество Радиус молекули Е. r. = 0 Тъй като атракционната сила е равна на модула на силата на отблъскване. За r. > r. 0 Между молекулите е силата на привличането. Проекцията на силата, действаща върху дясната молекула, е отрицателна. За r. < r. 0 има сила от отблъскване с положителна стойност на проекцията Е. r. .

Произхода на силата на еластичността

Зависимостта на силите на взаимодействие на молекулите от разстоянието между тях обяснява появата на силата на еластичност по време на компресия и напрежение tel. Ако се опитате да донесете молекулите на разстояние, по-малко G0, тогава силата, която предотвратява приближаването им. Напротив, когато молекулите се отстраняват един от друг, силата на привличане, която връща молекулите в началните позиции след спиране на външната експозиция.

С малко изместване на молекули от равновесни позиции, якостта на привличането или отблъскването нараства линейно с увеличаване на изместването. На малка част кривата може да се счита за права линия (удебената част от кривата на фиг. 2.10). Ето защо, с малки деформации, се оказва справедлив закон за крадец, според който силата на еластичност е пропорционална на деформацията. С големи разселвания на молекули, законът на крадеца вече е несправедлив.

Тъй като по време на деформацията на тялото, разстоянията между всички молекули се променят, тогава делът на съседните слоеве на молекули има леко парче обща деформация. Следователно законът за велосипеда се извършва в деформации, в милиони пъти по-големи от размерите на молекулите.

Микроскоп за атомна енергия

При действието на отблъскващите сили между атомите и молекулите на ниски разстояния, устройството на атом-силов микроскоп (AFM) е основано. Този микроскоп, за разлика от тунела, ви позволява да получавате изображения на непроводим електричество повърхности. Вместо волфрам е AFM, се използва малък диамантен фрагмент, посочен към атомни размери. Този фрагмент е фиксиран върху тънък метален държач. С сблизо на острова със проучване на повърхността, електронните облаци от диамантени атоми и повърхности започват да се припокриват и възникват отблъскващи сили. Тези сили дефлектират върха на диамантения остров. Отклонението се записва с помощта на лазерен лъч, отразен от огледалото, прикрепено към държача. Отразеният лъч задвижва пиезоелектричен манипулатор, подобен на манипулатора на тунелния микроскоп. Механизмът за обратна връзка осигурява такава височина на диамантената игла над повърхността, така че огъването на табелката на държача да остане непроменено.

На фигура 2.11, виждате изображението на полимерните вериги на аланинови аминокиселини, получени чрез AFM. Всеки туберкул е една аминокиселинна молекула.

Понастоящем в момента са проектирани ядрени микроскопи, чието устройство се основава на действието на молекулните сили на привличане на разстояния, няколко пъти по-висока от размера на атома. Тези сили са приблизително 1000 пъти по-малко отблъскващи сили в АФМ. Следователно се прилага по-сложна чувствителна система за регистрация на силите.

Атомите и молекулите се състоят от електрически заредени частици. Благодарение на действието на електрическите сили на ниски разстояния, молекулите са привлечени, но започват да отблъскват, когато електронните обвивки на атомите се припокриват.