场离子显微镜(Field IonMicroscope，简称FIM)所利用的正是金属尖端产生的强电场．如下页图所示，样品制成针尖形状，置于先抽成真空后荧光质导电膜充进少量氮气的玻璃泡中，内壁敷上一层荧光质导电膜接地金属在针尖样品和荧光膜之间加上尖端U高电压，样品附近极强的电场玻璃泡使吸附在其表面上的氮原子电离，氮离子沿电场线运动撞击接真空泵或荧光膜引起发光充氨气设备+高压由于氮离子是从针尖上的特定位置出发，并在径向力作用下沿着直线射到荧光膜上的相应位置，因此光点在荧光膜上的分布情况就成为针尖上原子分布的象。17
17 针尖形状，置于先抽成真空后 充进少量氦气的玻璃泡中， 内壁敷上一层荧光质导电膜． 在针尖样品和荧光膜之间加上 高电压，样品附近极强的电场 使吸附在其表面上的氦原子电 离，氦离子沿电场线运动撞击 荧光膜引起发光。 由于氦离子是从针尖上的特定位置 出发，并在径向力作用下沿着直线射到 荧光膜上的相应位置，因此光点在荧光膜上的分布情况就 成为针尖上原子分布的象。 场离子显微镜(Field Ion Microscope, 简称FIM)所利用的 正是金属尖端产生的强电场．如下页图所示，样品制成
The Field ion microscope (FIM) was invented by Muller in 1951. It is a type ofmicroscope that can be used to image the arrangement of atoms at the surface of asharp metal tip.On October 11, 1955, Erwin Muller and his Ph.D. student, KanwarBahadur (Pennsylvania State University) observed individual tungsten atoms on thesurface of a sharply pointed tungsten tip by cooling it to 21 K and employing heliumas the imaging gas.Muller&Bahadur were the first persons to observeindividualatoms directlyPoralizedgas.atomSSIOTFIMbpcooledto20-100K中Fieldionmicroscopeimageoftheendofasharpplatinumneedle.Eachbrightspotisaplatinumatom
The Field ion microscope (FIM) was invented by Müller in 1951. It is a type of microscope that can be used to image the arrangement of atoms at the surface of a sharp metal tip.On October 11, 1955, Erwin Müller and his Ph.D. student, Kanwar Bahadur (Pennsylvania State University) observed individual tungsten atoms on the surface of a sharply pointed tungsten tip by cooling it to 21 K and employing helium as the imaging gas. Müller & Bahadur were the first persons to observe individual atoms directly
例：导体表面所受的静电力ds在导体表面面电荷密度或表面附近的E已知的情况下，我们可以计算任一表面面元受到的静电力为：F= E'dq= E'odS但需要注意，这单的E'不能包含dS自身产生的电场E"E=E'+E"E'在dS处是连续的，E“在dS的内外两侧是不连续的，即在面元内侧：E,'+ E,"= 0EoE,"as所以，在外表面，E'=E/2=0/28E由此得：Eods =1dS==EdsF =E'dq= 26一2219
19 F E dq E dS ' ' 在导体表面面电荷密度或表面附近的 E已知的情况下，我们可以计算 任一表面面元受到的静电力为： 例：导体表面所受的静电力 dS 但需要注意，这里的E’不能包含dS自身产生的电场E’’： E E E ' '' E’在dS处是连续的， E’’在dS的内外两侧是不连续的， 即在面元内侧： ' '' 0 E E i i Ei '' dS O E '' E ' 所以，在外表面， 0 E E ' / 2 / 2 由此得： 2 0 ' 2 F E dq dS 2 0 1 2 1 2 EdS E dS
>2.3导体空腔与静电屏蔽（1）腔内无带电体的情形S当导体壳的腔内没有其他带电体时，在静电平衡状态下，导体壳的内表面上处处没有电荷，电荷只分布在外表面上；而且，空腔内没有电场或者说，空腔内的电势处处相等由于闭合面S完全处在导体内部，静电平衡时场强处处为零．按照高斯定理，在闭合面S内部，即在导体壳的内表面上，电荷的代数和为零。进一步用反证法可以证明，达到静电平衡时，导体壳内表面上的面电荷密度必定处处为零．否则，若在导体壳内表面上有的电荷密度小于0，则必定有的地方大于0，两者之间就必定有电场线存在：这与导体是等势体相矛盾。20
20 ( 1 ) 腔内无带电体的情形 2.3 导体空腔与静电屏蔽 当导体壳的腔内没有其他带电体 时，在静电平衡状态下，导体壳的 内表面上处处没有电荷，电荷只分 布在外表面上；而且，空腔内没有电场， 或者说，空腔内的电势处处相等． 由于闭合面S完全处在导体内部，静电平衡时场强处处为 零．按照高斯定理，在闭合面S内部，即在导体壳的内表 面上，电荷的代数和为零． 进一步用反证法可以证明，达到静电平衡时，导体壳内表 面上的面电荷密度必定处处为零．否则，若在导体壳内表 面上有的电荷密度小于0，则必定有的地方大于0，两者之 间就必定有电场线存在；这与导体是等势体相矛盾．
电荷只分布在导体外表面上的结论，是建立在高斯定理基础上的，而高斯定理又是由库仑平方反比律导出的。因此，如果点电荷之间的相互作用力偏离了平方反比律，即，如果1H82±8中8不为0，则高斯定理将不再成立，从而导体上的电荷也就不会完全分布在外表面上了．因此，用实验方法来研究导体内部是否确实没有电荷，可以比库仑扭秤实验精确得多地验证力的平方反比律。21
21 电荷只分布在导体外表面上的结论，是建立在高斯定理 基础上的，而高斯定理又是由库仑平方反比律导出的． 因此，如果点电荷之间的相互作用力偏离了平方反比律， 即，如果 F r 1 2 中 不为0，则高斯定理将不再成立, 从而导体上的电荷也 就不会完全分布在外表面上了．因此，用实验方法来研究 导体内部是否确实没有电荷，可以比库仑扭秤实验精确 得多地验证力的平方反比律．