Uită-te atent și o vei vedea: un pixel palid, purpuriu agățat într-un câmp negru între două ace cilindrice.Ceea ce arată ca un fir de praf strălucitor este de fapt ceva mult, mult mai mic: un singur atom de stronțiu, izolat într-o mașină cu capcane ionice de la Universitatea din Oxford.
asta e mic. Foarte mic. Fiecare atom are aproximativ 0,25 nanometri (sau miliarde de metri); miliarde de atomi s-ar potrivi confortabil în interiorul unei singure celule roșii din sânge.,
cum capturați o fotografie a ceva atât de aparent infinit de mic? Un fotograf, David Nadlinger, a folosit o cameră digitală standard — dar a avut ceva ajutor pentru a configura amabilitatea împușcat de la Oxford Ion Trap Quantum Computing lab,unde cercetează pentru doctoratul său în februarie. 12, Nadlinger a câștigat primul loc într-un concurs național de fotografie științifică organizat de Consiliul de cercetare pentru Inginerie și științe fizice pentru capturarea acestei fotografii rare a unui singur atom iluminat.,”cred că ceea ce face ca această imagine să fie deosebit de interesantă pentru oameni este că puteți vedea aparatul din jur”, a declarat Nadlinger pentru Live Science. „Și cred că oamenii sunt, de asemenea, surprinși de cât de mare arată atomul aici. … Sper că nu anulez 100 de ani de educație științifică cu această fotografie-atomii sunt de fapt incredibil de mici!”
Pentru a fi clar, Nadlinger spus, violet fir de la centrul de această fotografie nu este adevărat dimensiunea atom de stronțiu în sine; este lumina dintr-o serie de jur lasere fi re-emise de atom., Atunci când scăldat într-o anumită lungime de undă de lumină albastră, stronțiu creează o strălucire de sute de ori mai mare decât raza atomului în sine (care este de aproximativ un sfert de nanometri, sau 2.5×10 la -7 metri, Nadlinger spus). Această strălucire ar fi abia perceptibilă cu ochiul liber, dar devine evidentă cu o mică manipulare a camerei.
„dimensiunea aparentă vezi în imagine este ceea ce am numi optice aberație,” Nadlinger spus. „Obiectivul pe care îl vedem nu este perfect — de asemenea, este ușor în afara focalizării și ușor supraexpus. Ai putea compara cu privirea stelelor de pe cerul nopții, care par luminoase, dar sunt de fapt mult, mult mai mici decât dimensiunea par a fi, doar pentru că ochii noștri (sau camera) nu au suficientă rezoluție pentru a le procesa.,deci, a vedea un singur atom cu ochiul liber este imposibil. Prinderea unuia într-un laborator, cu toate acestea, este un pic mai greu de realizat.pentru a face o singură cameră atom gata ca aceasta, cercetătorii trebuie mai întâi să-l transforme într-un ion: un atom cu un număr inegal de protoni și electroni, dându-i o sarcină netă pozitivă sau negativă. „Putem prinde doar particule încărcate”, a spus Nadlinger. „Deci, luăm un flux de atomi de stronțiu neutri, care provin dintr-un cuptor, și strălucim lasere la ei pentru a-i foto-ioniza selectiv., În acest fel, putem crea ioni unici.”
atunci Când sunt plasate într-un ion-capcană aparate, singur atomii sunt deținute în loc de patru lama în formă de electrozi ca cele de mai sus și mai jos de stronțiu fir de praf în Nadlinger foto (alte două electrozii sunt din vedere). Acești electrozi creează un curent care menține atomul fixat pe axa verticală; cei doi cilindri în formă de ac de pe fiecare parte a atomului îl țin prins orizontal. pe măsură ce curenții de la acești electrozi interacționează, ei creează ceea ce se numește potențial rotativ de șa., „Puteți vedea videoclipuri online în care oamenii iau literalmente o șa și o rotesc și pun o minge pe ea; din cauza rotației, mingea rămâne de fapt în centrul șei. Deci asta fac acești electrozi pentru a limita ionul”, a spus Nadlinger.odată ce un atom este limitat, o serie de lasere lovește atomul, care împrăștie lumina în toate direcțiile; în fotografia lui Nadlinger, puteți vedea urme ale laserului albastru pe fundal., Folosind acest sistem, cercetătorii pot capta șiruri de sute de ioni între electrozii mici, rezultând unele imagini uimitoare.”pe site-ul nostru, avem o imagine a nouă ioni prinși într-un șir”, a spus Nadlinger. „În ceea ce privește știința, este de fapt mai interesant decât să ai un singur pixel luminos înconjurat de capcana Ionică. Dar pentru a ilustra conceptul, acest lucru ar putea fi mai atrăgător.Nadlinger nu crede că este primul cercetător care a făcut o astfel de fotografie, dar poate fi cel mai de succes în a capta atenția publicului cu unul.,
„Un grup condus de Hans Dehmelt, un pionier de ion capcane și un laureat al premiului Nobel , după ce a luat o imagine de un singur bariu atom în laboratorul lor,” Nadlinger spus. „A fost un singur fir luminos pe un fundal întunecat, în afară de unele scatter cu laser. Există o poveste că au trimis această imagine unor lucrări de conferință — iar editorul de imagini tocmai a ștanțat ionul pentru că a crezut că este un fir de praf.”
publicat inițial pe Live Science.
Lasă un răspuns