AFM 力谱 是指单点测量，其中悬臂接近并“刺入”样品，然后缩回。在此过程中，测量悬臂偏转与压电运动，最终将其转换为力与尖端-样品分离的测量，从而提供有关样品的机械信息。这种转换需要校准弹簧常数 和 偏转灵敏度。 悬臂偏转与Z压电的模型力曲线如下：
力曲线可分为不同的部分，其中A-C（黑线）是指尖端接近表面时的运动，而D-F（灰线）是指尖端从表面缩回时的运动。为了说明的目的，给了灰线一个人工偏移：
- 悬臂接近表面。在此段中，如果尖端和样品之间存在吸引力或排斥力，则可以分别地通过悬臂向下或向上弯曲测量它们。
- “卡入”：悬臂卡入样品。这种咬合归因于尖端-表面的相互作用，例如毛细作用力。Snap-in:
- 排斥部分：尖端与样品接触，并在z压电子进一步运动时弯曲。该部分称为净排斥部分。
- 缩回时的排斥部分：现在尖端伸直，当从表面缩回时。
- 拔出：尖端会被“粘陷”在粘着液中，然后才能从界面处冒出。 stuck
- 当Z压电子进一步增加了尖端-样品的距离，悬臂恢复到其未受干扰的状态。
模量测量
AFM 力曲线 可用于挖掘样品的各种机械性能，包括附着力、刚度（模量）、断裂力和压痕深度（在给定载荷下针尖压入样品的程度）。
下面是在Flex-ANA上采集的不同聚合物样品的力测量示例。很明显，左边的样品与右边的样品相比非常柔软，具有很高的粘性，后者则更硬（排斥壁的斜率更高）且粘性较小。
为了从力曲线中提取相关的力学信息，需要建立接触力学模型来模拟针尖-样品的相互作用。 有多种接触力学模型，如Hertz, Sneddon, DMT, 和 JKR，可根据样品和针尖-样品相互作用的具体情况使用。将力曲线数据与相应的模型进行拟合，提取力学性能信息。
粘附力测量
用原子力显微镜测量样品的粘性或粘附力，可以通过测量通过力谱法收集的力曲线中的附着力倾角来完成。 在聚丁二烯和聚苯乙烯的共混物上测量粘附力，定量地揭示了两种材料上不同的粘附力，如下面两种材料的力曲线所示。
用Flex-FPM还可以将粘附力测量扩展到单个细胞和细菌 ，该技术使用带有空心悬臂和微流体控制系统的FluidFM™技术。 在此类实验中，将细胞吸引到空心探针（如吸尘器对袜子），然后从其表面拉开，同时测量悬臂的偏转。
展开和拉伸测量
力谱的另一个应用是拉伸悬臂尖端和样品之间的分子。 在生物学研究中，探究诸如蛋白质展开之类的现象已广受欢迎，这对于其他技术而言是极具挑战性或不可能的。 一个被深入研究的例子是 bacteriorhodopsin (BR)的一步步展开， 一个光驱动质子泵。 悬臂/尖端能够抓住细菌视紫红质并将其拉出膜。 在此过程中，不连续的展开步骤会在力曲线测量中捕获，如下数据所示。 因此，可以通过驱动各个机械展开步骤所需的力， 以及从一个展开环节到下一个展开环节连接在尖端和膜之间分子展开延伸长度（的增加），来量化蛋白质的展开。
力映射
由于力曲线是单点测量，通常需要进行许多测量，以便在所谓的力映射中获得准确和有意义的数据。除了自动分析以计算坡度、咬合力和粘附力之外，所有Nanosurf产品线都能够通过网格自动化进行力映射。例如，在下面的PS-PB聚合物混合物上，收集了力曲线网格，并测量了附着力。在3d地形图上，粘附力着色的3D地图清楚地显示了两种组分的不同粘附性能，其中聚苯乙烯（右底部的圆形区域）的粘附力高于周围的聚丁二烯。数据随后被编译成柱状图，以便进一步量化。
使用柱状图，从力曲线获得的参数（如上面的附着力）更容易量化，可以得到不同峰的平均值以及它们的分离，并通过峰的标准差或半最大值全宽度得到它们的分布。
弹性模量可以用类似的方法分析。 使用力曲线图（其在一个区域上收集的力曲线），对医用导管的机械性能进行了调查，如下图所示。 三个导管样品，分别是未涂覆和涂覆不同的聚合物涂层的。 只需一次运行，自动化 Flex-ANA能够测量所有3个样品的弹性模量，这些样品在同等条件下浸入PBS缓冲液中，结果显示有涂层的管比没涂层管要软得多。 在这种情况下，柔软性是一个理想的功能，因为它会与软生物组织的柔软度相当，因此适合于医疗应用。
Flex-ANA提供了复杂的力映射，可以适应各种样品配置以及自动收集和软件分析，并可以选择接触力学模型。 使用该手段，可以对一系列样本进行编程以进行力映射，然后进行简易高效的定量分析并集成多个数据集。 收集过程中会显示各个力曲线，并实时建立各种属性的柱状图，如下面的软件屏幕截图所示。
