|  | 23 февраля 2018 | Новости науки и техники

Ученые сделали единственный атом видимым для невооруженного человеческого глаза

Снимок единственного атома


Победителем конкурса научной фотографии, проведенного в Великобритании советом EPSRC (Engineering and Physical Sciences Research Council) стал снимок, сделанный Дэвидом Надлингером (David Nadlinger), профессором физики из Оксфордского университета. А основным объектом этого снимка, который получил название "Single Atom in an Ion Trap", является единственный атом, который благодаря некоторым уловкам можно увидеть невооруженным человеческим глазом.

"Идея сделать единственный атом видимым для человеческого глаза занимала меня уже долгое время" - рассказывает профессор Надлингер, - "И то, чего мне удалось достичь, является своего рода мостом между крошечным квантовым миром и нашей макроскопической окружающей реальностью".

Для того, чтобы дать представление о масштабе того, что вы видите, следует указать, что расстояние между двумя металлическими электродами, в промежутке между которыми организована ионная ловушка, составляет всего два миллиметра. Однако это уже тот масштаб, который мы можем "пощупать и увидеть" в отличие от размеров атома, который исчисляется долями нанометра.

Для того, чтобы сделать атом видимым, атом стронция был ионизирован при помощи света лазера и захвачен в пределах ионной ловушки внутри камеры, в которой поддерживался глубокий вакуум. Пойманный в ловушку ион был освещен светом фиолетово-синего лазера, который сформировал своего рода потенциальную яму в пространстве, зажатом между четырех иголок, являющихся окончаниями сердечников достаточно мощных электромагнитов.

Ионная ловушка


После этого ион был освещен светом лучей нескольких лазеров, направленных на него с различных точек под различными углами. В результате этого ион начал интенсивно поглощать фотоны света и повторно их излучать, превратившись в ярко светящуюся точку. Размер иона стронция составляет около четверти нанометра, но в результате интенсивного излучения света он превратился в светящийся "шарик", визуальный размер которого в сотни раз больше размеров самого иона. И, несмотря на это, для того, чтобы запечатлеть данное явление профессору Надлингеру пришлось использовать дополнительные увеличительные насадки на объектив камеры Canon EOS 5D Mark II.

Профессор Надлингер не является первым, кому удалось сфотографировать единственный атом подобным образом. В 1989 году нобелевский лауреат Ганс Дехмелт (Hans Dehmelt) сфотографировал единственный атом бора, но последний случай получил большую огласку благодаря конкурсу, организованному советом EPSRC. И все же стоит признать, что профессор Надлингер является одним из немногих, которым удалось осуществить такое на практике.

"Проведенные вычисления не показали наличия каких-либо затруднений в задуманном мною деле" - рассказывает профессор Надлингер, - "И когда в тихое воскресенье я установил треногу с камерой в своей лаборатории, я был вознагражден снимком с маленькой бледно-синей точкой в его центре".




Ключевые слова:
Конкурс, EPSRC, Снимок, Атом, Ион, Стронций, Ловушка, Магнит, Свет, Лазер

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Ученым удалось заставить атом потерять рекордное количество электронов
  • Исследователям удалось сделать снимок тени, отбрасываемой одним единственны ...
  • Используя принципы квантовой механики, ученым удалось расщепить атом и зате ...
  • Физики превратили в зеркало один единственный атом.
  • Впервые людям удалось увидеть явление квантовой запутанности невооруженным ...




  • 24 февраля 2018 15:34
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 4160
    сделали единственный атом видимым

    Обман, видим не атом, что принципиально невозможно, а излучаемый им свет. Это как звезды, удаленные на миллиарды световых лет.. их самих увидеть нельзя, а свет от них до нас долетает.


    --------------------
        
    25 февраля 2018 10:03
    #2 Написал: Van

    Публикаций: 0
    Комментариев: 27
    Воспользовавшись этой логикой можно сказать что мы на самом деле ничего не видим, только отраженное электромагнитное излучение
        
    25 февраля 2018 10:58
    #3 Написал: gen_sec

    Публикаций: 0
    Комментариев: 214
    ну сам атом по идее, если бы он не излучал или не отражал то увидеть наверное и не вышло бы как ни пытайся...с другой стороны толку от того что мы увидели кот наплакал, ведь в том то и суть что нужно увидеть составляющие атома чтобы выводы делать... но я почти убежден что даже если когда нибудь человек и сможет взглянуть на составные части атома, то ето если и будет то очень не скоро, потому что електрон летает вокруг ядра атома со скоростью около 10 тис км в секунду (так было написано в совецкой книжке, не знаю или до сих пор такое выражение актуально и корректно, для сравнения думаю сойдет)
        
    25 февраля 2018 17:33
    #4 Написал: Rsa

    Публикаций: 0
    Комментариев: 551
    Van, Вообще зрение позволяет нам оценить форму предмета, цвет и текстуру его поверхности. Применительно к атому последняя характеристика вообще не имеют смысла, цвет невозможно оценить в лучах монохромных лазеров, а форму как написано в заметке, мы не видим, поскольку свет формирует область во много раз превосходящую размеры самого атома. Т.е. фактически Фома прав, в этом эксперименте виден не атом, а лишь некие явления порождаемые лазерами. Если бы там было 2 или 3 атома, никакой разницы в картине почти наверняка бы и не было.
        
    27 февраля 2018 09:49
    #5 Написал: Van

    Публикаций: 0
    Комментариев: 27
    Я бы с другой стороны посмотрел: если бы там не было атома, увидели бы там что нибудь? Нет! Профит.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.