|  | 11 сентября 2012 | Новости науки и техники

Самые короткие импульсы лазерного света позволят получить снимки электронов, вращающихся вокруг ядра атома.

Атом и электроны


Команда ученых из университета Центральной Флориды установила новый рекорд в области самого короткого импульса лазерного света. Импульс, который удалось воспроизвести ученым, длился всего 67 аттосекунд (миллиардных частей одной миллиардной части секунды). Такая длительность импульса позволит использовать его для осуществления съемки изображений электронов, вращающихся на орбите вокруг ядер атомов, для проведения других научных экспериментов и измерений.

Технология, использованная учеными, далеко не нова, она была разработана и реализована еще в 2008 году, тогда, когда был установлен предыдущий подобный рекорд. В этой технологии максимально короткий, но мощный, импульс лазерного света фокусируется на мишени, емкости, заполненной одним из инертных газов под давлением. Атомы газа переизлучают попавший на них свет несколько в другом диапазоне электромагнитных волн, обычно в ультрафиолетовом, а длительность переизлученного импульса становится в четыре раза короче относительно длительности исходного импульса света.

Аттосекундная шкала времени


Но, ученые из Калифорнии использовали еще одну уловку, позволившую дополнительно сократить длительность импульса света. Исходный импульс света лазера проходил сквозь тонкую цинковую фольгу. Это привело к тому, что некоторые части импульса, особенно его начало, несколько замедлялись относительно других. Такое замедление немного меняло длину волны света, но делало импульс в целом еще короче. Ну а дальше - инертный газ и сокращение длительности еще в четыре раза.

В то время, как данное достижение интересно само по себе, оно еще и открывает новые перспективы и горизонты научных исследований, которые являются просто захватывающими. Оперируя таким невероятно малым масштабом времени можно провести анализ движения электронов и изучить во всех деталях целый ряд некоторых с ума сводящих квантовых эффектов, которые можно будет наблюдать вживую, как в кино.




Ключевые слова:
Лазер, Импульс, Свет, Длительность, Время, Газ, Аттосекунда, Электрон, Движение, Орбита, Атом, Снимок, Квантовый, Эффект

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Сверхкороткие импульсы света позволили измерить пределы подвижности электро ...
  • Ученым удалось снять видео полета "пули" импульса лазерного света
  • Ученые собираются создать самую быструю камеру в мире, которая сможет снима ...
  • Ученые получили самые короткие в истории науки импульсы лазерного света.
  • Немецким ученым удалось измерить самый короткий существующий в природе врем ...




  • 11 сентября 2012 08:08
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3864
    Интересно будет взглянуть на видеоролик, где электрон(ы) вращаются вокруг ядра атома. Хотя, необычного в этом будет мало, если все будет происходить, как описано в учебниках по химии и физике.


    --------------------
        
    11 сентября 2012 08:24
    #2 Написал: Nitramin

    Публикаций: 0
    Комментариев: 91
    "Не пора ли, друзья мои, нам замахнуться на Вильяма, понимаете, нашего Шекспира?" - в смысле на Гейзенберга wink
        
    11 сентября 2012 10:31
    #3 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3864
    Цитата: Nitramin
    в смысле на Гейзенберга

    Только сегодня читал, что какие-то скандинавские ученые чего-то там измерили в обход его принципа неопределенности. Так, что уже замахнулись, и, по-моему, весьма серьезно.


    --------------------
        
    11 сентября 2012 11:39
    #4 Написал: Yoshi

    Публикаций: 0
    Комментариев: 229
    Nitramin, совершенно верный вопрос)


    FomaNeverujuwij,
    думаю на ролике на самом деле будет все выглядеть несколько необычно. По крайней мере относительно того как атомы и электроны изображаются шариками в учебниках)
        
    11 сентября 2012 18:05
    #5 Написал: beany85

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1018
    FomaNeverujuwij,
    Yoshi,
    Так вам сразу видео и покажут... Наделают серию фоток, а только затем визуализируют все в виде компьютерной модели. Что можно и сейчас сделать при помощи компа и точной инфы по конкретным атомам. Реалвидео ничего кроме размытых нечетких контуров сфер не покажет.


    --------------------
        
    11 сентября 2012 20:26
    #6 Написал: mkz

    Публикаций: 0
    Комментариев: 112
    FomaNeverujuwij,
    Электроны не вращаются вокруг ядер атомов. Вокруг ядра есть "облако" электрона, нечто вроде вероятности "встретить" электрон в этом месте. В частности, для атома водорода - это облако имеет форму шара.
        
    11 сентября 2012 23:30
    #7 Написал: admin

    Публикаций: 181
    Комментариев: 113
    Цитата: mkz
    Электроны не вращаются вокруг ядер атомов. Вокруг ядра есть "облако" электрона

    Да ну! а из чего в таком случае тогда формируется это электронное облако? или электроны - нематериальные частицы, которые можно встретить только с какой-то вероятностью?
        
    11 сентября 2012 23:45
    #8 Написал: nobolu

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    mkz,
    + 1

    admin,
    Цитата: admin
    а из чего в таком случае тогда формируется это электронное облако?

    Из электрона и формируется.

    Цитата: admin
    которые можно встретить только с какой-то вероятностью?

    В целом - да, только они материальны.
        
    12 сентября 2012 00:01
    #9 Написал: KPPA

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    эй, мешки с костями, это облако - и есть вероятность, а "радиус орбиты" - не что иное, как места, где электрон можно встретить с вероятностью 95 %.
        
    12 сентября 2012 00:08
    #10 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3864
    Цитата: KPPA
    эй, мешки с костями

    wink
    Тогда поясните пожалуйста понятие "спин электрона" с точки зрения всего вышесказанного......
    И может перестанем путать понятие электронного облака и электронного слоя, который может формироваться движением не одного, а нескольких электронов?


    --------------------
        
    13 сентября 2012 20:51
    #11 Написал: Demnus

    Публикаций: 0
    Комментариев: 270
    Спин - это, образно выражаясь, вращение самого электрона, а не его орбитальная скорость. Электрон находящийся вне атомарной системы все еще имеет спин. Хотя спин это и не совсем именно вращение, лучше рассматривать его как некую квантовую величину - характеристику этого электрона т.к. природа спина не описывается в рамках традиционной физики.
    И спины имеют не только электроны, но большинство других элементарных частиц.
        
    14 сентября 2012 03:13
    #12 Написал: gendalf

    Публикаций: 0
    Комментариев: 617
    Цитата: beany85
    Наделают серию фоток, а только затем визуализируют все в виде компьютерной модели

    видео - это и есть серия фоток -_-' вспоминается история с видео приземления curiosity
        
    16 сентября 2012 11:42
    #13 Написал: Academon

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    mkz, именно отсутствие технологий для прямой регистрации такого сверхкороткого акта как оборот электрона вокруг ядра и привёл к введению термина "Электронное облако" для описания поведения ОДНОГО электрона. Слишком уж быстро летает.
    А сейчас он теряет смысл.
        

    Информация

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