Mikroskopia – zarówno optyczna, jak i skanującej sondy (SPM) – stanowi podstawowe narzędzie poznawania świata niewidocznego gołym okiem, od komórek po pojedyncze atomy.
Klasyczna mikroskopia optyczna opiera się na analizie światła widzialnego, oferując szybkie obrazowanie dużych obszarów oraz możliwość obserwacji żywych układów biologicznych w czasie rzeczywistym. Jej rozdzielczość jest jednak ograniczona przez dyfrakcję do około 200 nm, choć nowoczesne techniki superrozdzielcze częściowo przesuwają tę granicę. Z kolei mikroskopia skanującej sondy (SPM) wykorzystuje bezpośrednie oddziaływania między ostrą końcówką a powierzchnią próbki, mierząc siły, prądy lub inne sygnały lokalne. Dzięki temu możliwe jest osiągnięcie rozdzielczości atomowej, niedostępnej dla metod optycznych.
Najbardziej znane techniki, takie jak mikroskopia sił atomowych (AFM) i mikroskopia tunelowa (STM), pozwalają zarówno obrazować, jak i manipulować materią na poziomie nano. Obie klasy metod mają komplementarne zastosowania – mikroskopia optyczna doskonale sprawdza się w badaniach dynamicznych i biologicznych, natomiast SPM umożliwia szczegółową analizę struktury i właściwości powierzchni. Połączenie tych podejść, także w postaci technik korelacyjnych, otwiera nowe możliwości w badaniach materiałów i układów biologicznych.
Wystąpienie przedstawi podstawy fizyczne obu metod, ich ograniczenia oraz przykłady zastosowań w różnych dziedzinach nauki. Szczególny nacisk zostanie położony na to, jak wybór techniki pomiarowej wpływa na interpretację danych i nasze rozumienie zjawisk w skali mikro- i nanometrycznej.