Фізики збільшили атом у 10 млн разів
Фізики з американського Університету Райс (Х'юстон) за допомогою лазера збільшили атом калія до гігантського розміру — міліметрового, що приблизно у десять мільйонів разів більше його звичайного розміру. Результати цього експерименту опубліковано у журналі Physical Review Letters, повідомляє «РИА «Новости». «Використовуючи рідберговські атоми у високозбудженому стані та пульсуючі електричні поля, ми змогли управляти рухом електронів і привести атом у планетарний стан», — каже провідний автор дослідження Баррі Даннінг (Barry Dunning), слова якого наводяться у повідомленні університету. Планетарну модель атома було розроблено близько ста років тому данським фізиком Нільсом Бором. Згідно з цією моделлю, електрони обертаються навколо ядра атома, наче планети навколо зірки. Електрон може випускати фотон, переходячи з високого енергетичного рівня на низький. Навпаки, поглинання фотона переводить електрон на вищий рівень, приводить у збуджений стан. Рідберговськими називають атоми, в яких один з електронів зовнішньої оболонки перебуває у високозбудженому стані. Впливаючи на такий атом лазерним випромінюванням з певною довжиною хвилі, можна добитися «роздмухування» його зовнішньої електронної оболонки. Відповідно до квантової теорії, положення електрона на орбіті довкола атома не може бути визначене — електрон є хвилею, «розмазаною» по оболонці. Проте у випадку з рідберговськими атомами електрони переходять у псевдокласичний стан, в якому рух електрона можна відстежувати. «У досить великій системі квантові ефекти на рівні атомів можуть переходити в класичну механіку моделі атома Бора», — пояснює Даннінг. Група вучених з Університету Райс, до склалу якої також входили дослідники з Віденського технологічного університету і Окриджської національної лабораторії (США), використовуючи лазер, довела рівень збудження атома калія до надзвичайно високих значень. За допомогою ретельно підібраних серій коротких електричних імпульсів учені змогли привести атом у стан, в якому «локалізований» електрон обертався навколо ядра на значно більшій відстані. Діаметр оболонки досяг одного міліметра, при тому що розмір атома калія за звичайних умов становить 243 пікометра (трильйонних доль метра). За словами Даннінга, виміри показали, що електрон залишався локалізованим на певній орбіті і поводився майже як «класична» частка.
Версія для друку
|
