AFM（原子力顯微鏡）是一種強大的工具，用於分析固體表面的納米級形貌和粗糙度。它通過檢測樣品表面與微型力敏感元件（微懸臂）之間的原子間相互作用力來工作。當微懸臂因這些相互作用力而發生形變或運動狀態變化時，利用感測器檢測這些變化，就可以獲得表面形貌和粗糙度的信息。
AFM測量表面粗糙度時，可以提供二維（2D）和三維（3D）圖像，以及多種粗糙度參數，如Ra（表面平均粗糙度）、Rq（均方根粗糙度）和Rz（輪廓最大高度）。這些參數幫助描述表面的微觀不平度。
在實際套用中，AFM的輕敲模式和相位模式可用於提供更詳細的表面信息。輕敲模式通過微懸臂探針的振動來成像表面，而相位模式則通過檢測相移來提供關於樣品組分、硬度、粘彈性質和模量等信息。
操作AFM時，可以通過軟體導入AFM原始數據，進行數據平滑處理，然後計算粗糙度參數。這樣，用戶可以得到Ra值和三維圖像，並進行比較分析。
總之，AFM以其高解析度和多樣化的測量模式，成為研究材料表面粗糙度和形貌的重要工具。它不僅提供了豐富的表面信息，還允許用戶根據具體需求選擇合適的測量模式和分析方法。