تصویری از درون اتم!

دانشمندان هلندی با استفاده از لیزر و میکروسکوپ توانستند درون اتم هیدروژن را مشاهده کرده و از آن عکسبرداری کنند. دانشمندان در آمستردام از لیزر و میکروسکوپ برای نظاره به درون ذره هیدروژن، بهره بردند. این نوع تصاویر هرگز تهیه نشده بود؛ زیرا تمامی آزمایش‌های پیشین ذراتی را که دانشمندان در تلاش برای تصویربرداری از آن‌ها بودند، نابود می‌کردند.

article-0-1A079450000005DC-648_634x334

انقلاب: این تصاویری است از داخل یک اتم که با شلیک لیزر های مختلف در آنها ایجاد شده، رنگ های مختلف نشان دهنده چگالی متفاوت از ذرات درون اتم میباشد.

دانشمندان هلندی موفق به مشاهده محتوای اتم هیدروژن با استفاده از لنزهای ویژه ای شدند که تصاویر را تا بیش از ۲۰ هزار برابر محتوای اتم مشاهده می کند.این آزمایش، محدودیت‌های فیزیکدانان کوانتونی را خواهد شکست و به محققان در طراحی سیستم‌های الکترونیکی فوق سریع در آینده کمک خواهد کرد. این موفقیت می‌تواند به طراحی اشکال رادیکالی جدید ابزار الکترونیکی منجر شود و به درک بیشتر دانشمندان از اساسی‌ترین بلوک‌های سازنده کمک کند.

به جای توانایی برای توضیح موقعیت یک ذره، فیزیک کوانتوم توصیفی را از پیرامون آن به نام “تابع موج” ارائه می‌دهد. این مفهوم شیوه‌ای ریاضیاتی برای توصیف چگونگی رفتار آن‌ها در فضا و زمان است. تابع‌های موج مانند امواج صوتی عمل می‌کنند؛ اما در حالی که توصیف ریاضی موج صوتی، حرکت مولکول‌های موجود در هوا را در مکانی خاص توصیف می‌کند، تابع موج احتمال یافتن ذره را توضیح می‌دهد.
فیزیکدانان می‌توانند از لحاظ تئوری چگونگی تابع یک موج را پیش‌بینی کنند، اما اندازه‌گیری این تابع بسیار دشوار است. بیشتر تلاش‌ها برای مشاهده مستقیم تابع‌های موج در فرایندی موسوم به «فروریختگی» (collapse) آنها را نابود می‌کند.

untitled نوابغ علمی: آلبرت اینشتین (چپ) و آیزاک نیوتن (راست) دو دانشمندی که مطالعات و پیشبرد بسیاری درمورد اتم ها انجام دادند.

فیزیکدانان لابراتواری در «بنیاد تحقیقات بنیادین بر روی ماده» در آمستردام، رویکرد نانونابودگر جدید را عملی کردند. با استفاده از پروپوزال ارائه‌شده در سال ۱۹۸۱ توسط سه نظریه‌پرداز روسی و مطالعات جدید بر روی این پروپوزال، تیمی هلندی نخست دو لیزر را به اتم‌های هیدروژن در درون یک اتاقک تابانید و به الکترون‌ها با سرعت و در مسیرهایی که به تابع موج زیرینشان بستگی داشت، ضربه زد. یک میدان الکتریکی قوی در درون اتاقک الکترون‌ها را به مکان‌هایی بر روی دتکتور دووجهی هدایت کردند، که این مکان‌ها به سرعت‌های اولیه و نه مکان‌های اولیه بستگی داشتند. بنابراین، توزیع الکترون‌های برخوردکننده به دتکتور با تابع موج از الکترون‌ها در لحظه‌ای که هسته‌های هیدروژنشان را به جا گذاشتند، مطابقت داشت. این سیستم توزیع الکترون را بر روی صفحه به عنوان رینگ‌های تاریک و روشن نمایش می‌دهد و دانشمندان با استفاده از دوربین‌های دیجیتالی با تفکیک‌پذیری بالا، از آن‌ها تصویربرداری کردند. هیدورژن سه چهارم جهان را تشکیل می‌دهد و به دلیل ساختار اساسی‌اش، برای این آزمایش انتخاب شد؛ همچنین تصویربرداری از آن در مقایسه با هر ماده دیگری، آسان‌تر است.

دانشمندان در آینده با استفاده از ابزار میکروسکوپی به دنبال این هستند که به طور مستقیم بتوانند یک یک ذره کوانتومی را در مقیاس آزمایشگاهی مشاهده کنند. عملا چنین میکروسکوپ کوانتومی می تواند پیشرفت های زیادی را به فن آوری های اتمی و مولکولی در مقیاس کوچک کمک کند.

Read More: http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2331882/Atom-pictures

(14 نفر , میانگین : 4٫93 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=2845

سمیر الله وردی

کارشناس عمران، علاقمند به نجوم، کیهان شناسی، فیزیک و تکنولوژی های جدید می باشد و بعنوان نویسنده علمی- نجومی در وب سایت بیگ بنگ فعالیت می کند.

شما ممکن است این را هم بپسندید

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *