Scanning Tunneling Microscope
De STM werkt met een heel dun naaldje, dat op heel korte afstand boven het oppervlak van een metaal beweegt. Er springen elektronen over van het naaldje naar het metaal, terwijl het naaldje en het metaaloppervlak geen contact maken. Als de elektronen geladen deeltjes zonder golfeigenschappen zouden zijn, dan zouden ze de afstand nooit kunnen overbruggen.
Het naaldje scant het oppervlak (dat is de S in STM), dat wil zeggen dat het van links naar rechts en van voor naar achter het oppervlak aftast.
Het aantal elektronen dat overspringt, hangt sterk af van de afstand van het puntje van de naald tot het metaal. Als het naaldje boven een uitstekend stukje terechtkomt, dreigt de stroom van elektronen die overspringen te groot te worden. Een terugkoppelingsmechanisme trekt het naaldje dan naar boven, zodat de afstand tot het oppervlak even groot blijft.
De beweging van het naaldje van boven naar beneden wordt bijgehouden, daarin zit de informatie over hoe het oppervlak eruit ziet. Doordat de stroom zo sterk afhangt van de afstand, kunnen oneffenheden die kleiner zijn dan een atoom worden geregistreerd.
Het overspringen van elektronen blijkt onafhankelijk van de temperatuur te gebeuren, het gebeurt ook bij het absolute nulpunt.
We kijken eerst naar de verschillende manieren waarop voorwerpen van hun plaats kunnen komen. De bedoeling is om in te leren zien dat wat in een STM en bij α-straling gebeurt heel bijzonder is, en dat je begrijpt waarom die speciale gevallen van verplaatsingen van deeltjes om een nieuw soort verklaring vragen.