Get Adobe Flash player

Fotografia na poziomie atomowym

Niezwykłe zastosowanie techniki fotografii: fizycy z amerykańskiego Uniwersytetu Stanowego Ohio (OSU) po raz pierwszy w historii zrobili zdjęcia atomów poruszających się wewnątrz cząsteczki. O tym unikalnym osiągnięciu donosi dzisiejszy numer „Nature”.


Procedura fotografowania w tak małej skali w czasie rzeczywistym wymagała zastosowania kilku ciekawych rozwiązań. Po pierwsze, trzeba było posłużyć się ultraszybkim laserem emitującym impulsy trwające pięćdziesiąt femtosekund (biliardowych części sekundy). Laser posłużył tu jako odpowiednik impulsu wyzwalającego lampę błyskową. Odpowiednikiem samej lampy był jeden z elektronów cząsteczki (cząsteczki azotu), który wybity ze swojej orbity, zaraz na nią wracał. Na podstawie sygnału emitowanego przez elektron (ten grający rolę „lampy błyskowej”) w tym krótkim czasie określano położenie jąder atomów wewnątrz cząsteczki.

Cosmin Blaga z OSU porównał sygnał elektronu ze światłem ulegającym ugięciu przy przechodzeniu przez szczeliny: widząc wzór, jaki tworzą załamujące się promienie, można wydedukować kształt szczelin. Tak samo w tym eksperymencie dyfrakcja elektronu pozwoliła stworzyć obraz położenia atomów w cząsteczce i ich ruchu w czasie, gdy elektron zostawał wybity i powracał na swoją orbitę. – To jak kręcenie filmu w kwantowym świecie – komentuje Blaga.


Niecodzienna fotografia nie jest jednak jedynym możliwym zastosowaniem tej technologii. Następnym logicznym krokiem, uważa szef eksperymentu Louis DiMauro, może być kontrolowanie reakcji chemicznych na poziomie atomowym. – W trakcie eksperymentu zauważyliśmy, że odpowiednio ustawiając laser, możemy kontrolować trajektorię kwantową elektronu. Chcemy się przekonać, czy możemy zrobić to dość precyzyjnie, by kierować przebiegiem reakcji chemicznej – mówi uczony.


Maciej Bójko/EurekNews.pl 2012 03 08 a

CZYTAJ TAKŻE