НОВИНИ


ПЪРВОТО В СВЕТА ИЗОБРАЖЕНИЕ НА АТОМ И ЕЛЕКТРОННА ОРБИТА
14.12.2015


Това, което виждате на снимката, е първото директно изображение на електронните орбити на атом! За да получат този резултат, учените са използвали нов вид квантов микроскоп – устройство с радикално нов подход към изследването на квантовите частици.
 
Орбиталната структура или още наречена вълнова функция, е мястото в пространство-времето, заето от електроните. Когато физиците се опитват да описват тези частици, те трябва да използват вълновата функция – математически метод, който описва квантовите състояния и поведението им. Обикновено учените използват формули като уравнението на Шродингер, за да опишат тези състояния в комплексни графики и поредици от символи. До този момент обаче не беше възможно да бъде наблюдавана директно вълновата функция. Имаше редица технологични пречки, които скриваха тези мистериозни частици от директен взор. Обикновено директното наблюдение изисква облъчване с определена частица – фотон, за да се получи изображение – това обаче нарушава квантовото състояние на облъчената частица, а в случая с електроните – изобщо не работи, тъй като те поглъщат фотоните и повишават енергетичните си нива. Как тогава да увеличим достатъчно тези микроскопични състояния на частиците? Отговорът идва с квантовите микроскопи – устройства, които използват фотополяризационна микроскопия, за да получат директни изображения на атоми. В научен труд, публикуван в Physical Review Letters, Анета Стодолна от Института по атомна и молекулярна физика в Холандия, описва как екипът и е успял да направи директна визуална карта на структурата на електронните орбити на водороден атом, поставен в статично електрическо поле. След облъчване на атома с лазерни импулси, йонизираните електрони напускат орбитите си и следват определена траектория до 2D детектор. Тъй като има много траектории, които електроните могат да следват, за да достигнат една точка, се получава въпросната интерференчна картина, която отразява вълновата функция в реално време. Изследователите са използвали и електростатична леща, която е увеличила резултата върху 2D детектора до изображението, което виждате в началото на статията. Поразително!
 



 

 
източник: idg.bg

 


 
626220