[科普中國]-白光干涉顯微鏡

白光干涉顯微鏡（White light Interferenc microscope），是使用光干涉原理來展示物件的內(nèi)部或表面的顯微鏡。

通過納米垂直掃描器與干涉物鏡使分辨率達到 0.1nm，因此應(yīng)用于3D高精度量測。白光干涉顯微鏡目前在3D檢測領(lǐng)域是精度最高的測量儀器之一，在同等系統(tǒng)放大倍率下檢測精度和重復(fù)精度都高于共聚焦顯微鏡和聚焦成像顯微鏡，在一些納米級和亞納米級的超精密加工領(lǐng)域，除了白光干涉儀，其它的儀器無法達到其加工精度要求。

簡介白光干涉顯微鏡（White light Interferenc microscope），是使用光干涉原理來展示物件的內(nèi)部或表面的顯微鏡。

通過納米垂直掃描器與干涉物鏡使分辨率達到 0.1nm，因此應(yīng)用于3D高精度量測。1白光干涉顯微鏡目前在3D檢測領(lǐng)域是精度最高的測量儀器之一，在同等系統(tǒng)放大倍率下檢測精度和重復(fù)精度都高于共聚焦顯微鏡和聚焦成像顯微鏡，在一些納米級和亞納米級的超精密加工領(lǐng)域，除了白光干涉儀，其它的儀器無法達到其加工精度要求。2

干涉 (物理學(xué))干涉（interference）在物理學(xué)中，指的是兩列或兩列以上的波在空間中重疊時發(fā)生疊加，從而形成新波形的現(xiàn)象。

例如采用分束器將一束單色光束分成兩束后，再讓它們在空間中的某個區(qū)域內(nèi)重疊，將會發(fā)現(xiàn)在重疊區(qū)域內(nèi)的光強并不是均勻分布的：其明暗程度隨其在空間中位置的不同而變化，最亮的地方超過了原先兩束光的光強之和，而最暗的地方光強有可能為零，這種光強的重新分布被稱作“干涉條紋”。在歷史上，干涉現(xiàn)象及其相關(guān)實驗是證明光的波動性的重要依據(jù)，但光的這種干涉性質(zhì)直到十九世紀(jì)初才逐漸被人們發(fā)現(xiàn)，主要原因是相干光源的不易獲得。

為了獲得可以觀測到可見光干涉的相干光源，人們發(fā)明制造了各種產(chǎn)生相干光的光學(xué)器件以及干涉儀，這些干涉儀在當(dāng)時都具有非常高的測量精度：阿爾伯特·邁克耳孫就借助邁克耳孫干涉儀完成了著名的邁克耳孫－莫雷實驗，得到了以太風(fēng)觀測的零結(jié)果。邁克耳孫也利用此干涉儀測得標(biāo)準(zhǔn)米尺的精確長度，并因此獲得了1907年的諾貝爾物理學(xué)獎。而在二十世紀(jì)六十年代之后，激光這一高強度相干光源的發(fā)明使光學(xué)干涉測量技術(shù)得到了前所未有的廣泛應(yīng)用，在各種精密測量中都能見到激光干涉儀的身影?，F(xiàn)在人們知道，兩束電磁波的干涉是彼此振動的電場強度矢量疊加的結(jié)果，而由于光的波粒二象性，光的干涉也是光子自身的幾率幅疊加的結(jié)果。3

掃描電子顯微鏡掃描電子顯微鏡（英語：Scanning Electron Microscope，縮寫為SEM），簡稱掃描電鏡，是一種電子顯微鏡，其通過用聚焦電子束掃描樣品的表面來產(chǎn)生樣品表面的圖像。

電子與樣品中的原子相互作用，產(chǎn)生包含關(guān)于樣品的表面測繪學(xué)形貌和組成的信息的各種信號。電子束通常以光柵掃描圖案掃描，并且光束的位置與檢測到的信號組合以產(chǎn)生圖像。掃描電子顯微鏡可以實現(xiàn)分辨率優(yōu)于1納米。樣品可以在高真空，低真空，濕條件（用環(huán)境掃描電子顯微鏡）以及寬范圍的低溫或高溫下觀察到。

最常見的掃描電子顯微鏡模式是檢測由電子束激發(fā)的原子發(fā)射的二次電子（secondary electron）?？梢詸z測的二次電子的數(shù)量，取決于樣品測繪學(xué)形貌，以及取決于其他因素。通過掃描樣品并使用特殊檢測器收集被發(fā)射的二次電子，創(chuàng)建了顯示表面的形貌的圖像。它還可能產(chǎn)生樣品表面的高分辨率圖像，且圖像呈三維，鑒定樣品的表面結(jié)構(gòu)。3

參見衍射

摩爾紋

干涉儀列表

干涉測量術(shù)

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

劉軍 - 副研究員 - 中國科學(xué)院工程熱物理研究所