Das Rastertunnelmikroskop arbeitet nicht mit Linsen oder anderen optischen Elementen, sondern tastet nahezu unsichtbar strukturierte Oberflächen mit einer sehr feinen Sondenspitze ab, die jedoch die Oberfläche der Probe nicht berührt (vergleichen Sie mit einer Nadel beim Plattenspieler, welche die Rillen der Schallplatte abtastet). Zwischen der Spitze der Nadel und der leitenden Fläche fließt ein Strom, der mit den Erhebungen und Vertiefungen des Materials variiert.

Die Elektronen der Oberflächenatome „durchtunneln“ den Luftraum zwischen der Sondenspitze aus Platin oder Wolfram und machen so die Oberflächen einzelner Atome sichtbar. Genaugenommen misst ein Rastertunnelmikroskop, wie viel Elektronen einer bestimmten Energie auf einem winzigen Ausschnitt der Probenoberfläche zu finden sind. Vereinfachend kann man jedoch davon ausgehen, dass die Abbildung eines Rastertunnelmikroskops die Topographie der Oberfläche gut wiedergibt.¹

Literaturnachweis:

¹ vgl. Rastertunnelmikroskop (1)