原子力显微镜的形貌图
当探针和样品之间的距离达到可以检测到原子力的范围时，悬臂在其固有本征频率(f0)被激发，悬臂的共振频率(f)会偏离其原始共振频率(固有本征频率)。换句话说，在可以检测到原子力的范围内，频移(df=f-f0)将被观察到。因此，当探针和样品之间的距离处于非接触区域时，随着探针和样品之间的距离变小，频移沿负方向增加。
当样品具有凹度和凸度时，顶端和样品之间的距离根据凹度和凸度而变化，同时沿着x-y方向扫描样品(z方向没有高度调节)。结果，频率偏移出现。通过沿样品表面x-y方向的光栅扫描获得的频率值相对于每个测量点的x-y坐标绘制的图像称为恒定高度图像。
另一方面，当沿着x-y方向对样本表面进行光栅扫描时，可以通过使用负反馈(通过使用z反馈回路)在z方向上下移动探针(参见图5的(3))来保持df恒定。负反馈量(探头在z方向上下移动的距离)相对于每个测量点的x-y坐标绘制的图像就是形貌图像。换句话说，形貌图是探头尖端的轨迹，探头尖端经过调节使得测向恒定，它也可以被认为是测向恒定高度表面的图。
因此，原子力显微镜的形貌图像本身不是精确的表面形貌，而是实际上受探针和样品之间键序影响的图像，然而，原子力显微镜的形貌图像被认为比扫描隧道显微镜的形貌图像更能反映表面的地理形状。
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