理是将探针装在对力敏感的微悬臂上，探针靠近样品时，其针头上的原子与样品原子之间产生诸如范德华力、静电力、磁力之类的相互作用力，通过检测微悬臂的形变量来检测样品表面的原子排布信息。借用AFM人类也第一次测到了绝缘体的原子分辨率图像。随后，力调制显微镜FMW、相位检测显微镜（PDM、电容扫描显微镜SCM等相继问世，内容不断扩大，精度稳定性不断提高，直到现在，已渗透至电子技术、生物技术、基因工程各方面，在生命科学、信息科学、材料科学等相关领域做出了极大贡献。
f二．探针扫描显微镜的主要理论基础21扫描隧道显微镜（STM）的理论基础STM的成像是基于隧道效应及相关理论。金属表面的自由电子具有穿透势垒的概率。若导体内存在大量的电子，则总有少部分会穿过导体，挣脱表面电势的束缚从而在导体表面形成电子云。当探针尖端与样品之间的距离足够短时，二者游离在外部的自由电子云会重叠，这时在两者之间施加一偏置电压时，会形成偏置电流。在经典力学中，电子具有的能量E可表示为：
由公式可见：只有当电子的能量大于其势能时电子才有一个不为零的动量，即电子不可能穿过高于其能量的势垒。而在量子力学当中，电子由波函数的表示如下：
在势垒内，由薛定谔方程可解得：在势垒外，可解得：其中k为衰减常数。由此可见，电子可以穿过比其能量高的势垒。且能量不变时，电子出现的概率随着势垒的宽度以e的指数减少。势垒内部，电子的波函数有衰减（势垒外部无衰减）。具体可见下图：
由图可得，电子的波函数在E＞Vr时有不为零的有效解。电子并未完全包含在导电的物体中，且在导体的表面约1
m内有分布。电子出现的概率随着远离导体表面的距离呈指数式衰减。当金属探针接近样品表面且距离足够近时，两者的电子云出现重叠，在其间施加电压的话二者间的电子云会产生运动产生电流，这个电流即为隧穿电流。AJoh
和JrCowa
利用量子学理论，推导出隧穿电流、探头与样品间距离及施加的电压满足如下关系式：
f其中，I为隧穿电流，Vb为施加在探针头与样品间的电压，d为探针与样品的距离。A为一常数，A会随着外界环境的温度、压强等变化而有不同。根号内内容为探针与样品的平均功函数。22原子力显微镜（AFM）AFM是利用在不导电的探针和样品之间存在的与样品表面起伏所对应的原子力来调制显示器的灰度。其设计思想为：将探针装在对力敏感的弹力臂端头上，探针靠近样品时，其针头上的原子与样品原子之间会产生各种不同的相互r