Новости Календарь
 
 

Фото дня: настоящий портрет атома водорода

Фото дня: настоящий портрет атома водорода Фото: io9.com
То, на что вы смотрите, – самое настоящее фото атомной орбитали, иными словами первый портрет атома водорода, полученный при помощи квантового микроскопа – невероятного нового устройства, которое позволяет ученым взглянуть непосредственно на квантовую реальность.

Орбиталь – это место в атоме, которое занимает электрон. Название «орбиталь» (а не орбита) отражает тот факт, что состояния электрона в атоме описывается законами квантовой механики и отличается от классического движения по траектории. Совокупность атомных орбиталей с одинаковым значением главного квантового числа и составляют одну электронную оболочку. 

Традиционно ученые должны были полагаться на косвенные данные и описывать орбиталь при помощи волновых функций. И до сих пор никогда не видели этого в реальности. Так что момент, безусловно, исторический.

Попытка уловить точное положение электронов до сих пор была сродни попытке схватить одной рукой рой мух, прямое наблюдение, собственно, примерно такую картинку и давало. Необходим был какой-то принципиально новый инструмент, который сможет зафиксировать все квантовые состояния, которые статистически возможны.

 

 
Квантовый микроскоп, созданный усилиями группы ученых из разных стран, использует фотоионизацию, чтобы непосредственно визуализировать структуры атома. В своей статье в журнале Physical Review Letters, Анета Стодольна из Института атомной и молекулярной физики (AMOLF) в Нидерландах описывает, как она и ее команда картировали узловую структуру орбитали электрона в атоме водорода, который был помещен в статическое электрическое поле. 

Само изображение ученым удалось сделать с помощью электростатической линзы, которая увеличила волну электрона более чем в 20 тысяч раз.


Подписывайтесь на Самый Быстрый Слон в Твиттере