MICROSCOPIA_ELECTRONICA

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Universidad Autónoma del Carmen 
Facultad de Ingeniería 
Asignatura: Tópicos de Física Moderna 
APLICACIONES DE LA MECÁNICA 
CUÁNTICA: 
MICROSCOPÍA 
ELECTRÓNICA 
EQUIPO: 
JAVIER MALAGÓN CONTRERAS 
PEDRO MARTÍNEZ LARA 
JORGE GABRIEL FRANCO CUEVAS 
JONATHAN AMARO JEREZ 
ROSENDO GARCÍA HERNÁNDEZ 
CONTENIDO 
• Microscopio electrónico de barrido 
• Historia 
• Funcionamiento 
• Microscopio electrónico de transmisión 
• Historia 
• Funcionamiento 
• Microscopio de fuerza atómica 
• Historia 
• Funcionamiento 
• Microscopio de efecto túnel 
• Historia 
• Funcionamiento 
 
 
SEM: 
MICROSCOPIO 
ELECTRÓNICO DE 
BARRIDO 
APLICACIONES DE LA MECÁNICA CUÁNTICA 
HISTORIA 
El microscopio electrónico de barrido (SEM, por Scanning Electron Microscope), es una técnica de microscopía 
electrónica capaz de producir imágenes de alta resolución de la superficie de una muestra utilizando las 
interacciones electrón-materia. Utiliza un haz de electrones en lugar de un haz de luz para formar una imagen. 
 
 
Apoyándose en los trabajos de Max Knoll y de Manfred von Ardenne de los años 1930, este último logró 
inventar el MEB en 1937 que consistía en un haz de electrones que barría la superficie de la muestra a analizar, 
que, en respuesta, reemitía algunas partículas. Estas partículas son analizadas por los diferentes sensores que 
hacen que sea posible la reconstrucción de una imagen tridimensional de la superficie. 
FUNCIONAMIENTO 
TEM: 
MICROSCOPIO 
ELECTRÓNICO DE 
TRANSMISIÓN 
APLICACIONES DE LA MECÁNICA CUÁNTICA 
HISTORIA 
Un microscopio electrónico de transmisión (TEM, por sus siglas en inglés, o MET, en español) es 
un microscopio que utiliza un haz de electrones para visualizar un objeto, debido a que la potencia 
amplificadora de un microscopio óptico está limitada por la longitud de onda de la luz visible. Lo característico 
de este microscopio es el uso de una muestra ultrafina y que la imagen se obtenga de los electrones que 
atraviesan la muestra. 
 
El primer microscopio electrónico de transmisión fue desarrollado entre 1931 y 1933 por Ernst Ruska y sus 
colaboradores. La óptica básica de ese primer microscopio electrónico se mantiene hasta nuestros días; los 
cambios en los microscopios modernos consisten en adicionar más lentes para incrementar el ámbito de 
aumentos y darle mayor versatilidad. El primer microscopio electrónico de transmisión comercial lo 
construyó Siemens en 1939. 
FUNCIONAMIENTO 
STM: 
MICROSCOPIO DE EFECTO 
TÚNEL 
APLICACIONES DE LA MECÁNICA CUÁNTICA 
HISTORIA 
 Un microscopio de efecto túnel (en inglés Scanning 
tunneling microscope o STM) es un instrumento para tomar 
imágenes de superficies a nivel atómico. 
 Su desarrollo en 1981 hizo ganar a sus inventores, Gerd 
Binnig y Heinrich Rohrer (de IBM Zürich), el Premio Nobel de 
Física en 1986. Para un STM, se considera que una resolución es 
0.1 nm de resolución lateral y 0.01 nm de resolución de 
profundidad. Con esta resolución, los átomos individuales 
dentro de los materiales son rutinariamente visualizados y 
manipulados. 
 El STM puede ser usado no solo en ultra alto vacío, sino 
que también en aire, agua, y varios otros líquidos o gases del 
ambiente, y a temperaturas que abarcan un rango desde 
casi cero Kelvin hasta unos pocos cientos de grados Celsius. 
 El funcionamiento de un STM puede resumirse en los siguientes 
puntos: 
 • Se acerca una punta metálica afilada a una superficie y se aplica 
una tensión entre punta y muestra. 
 • Se establece una corriente cuando la punta está a unas pocas 
distancias interatómicas de la muestra. Esta corriente es debida a un efecto 
puramente cuántico, llamado tuneleo . La intensidad de la corriente es 
extremadamente sensible a la distancia punta-muestra. 
 • Se barre sobre la muestra con actuadores piezoeléctricos, cuyo 
movimiento vertical (z) es manejado por un lazo de control electrónico. 
 • Las variaciones de corriente o de señal al piezoeléctrico z se asocian 
a la topografía y densidad electrónica de la muestra (para muestras 
homogéneas esta señal tiene una buena correspondencia con la topografía de 
la muestra). 
 
FUNCIONAMIENTO 
FUNCIONAMIENTO 
Imagen tomada por el microscopio 
Imagen de grafito a nivel atómico, 
obtenida por un STM