Fotografia na poziomie atomowym

Niezwyke zastosowanie techniki fotografii: fizycy z amerykaskiego Uniwersytetu Stanowego Ohio (OSU) po raz pierwszy w historii zrobili zdjcia atomw poruszajcych si wewntrz czsteczki. O tym unikalnym osigniciu donosi dzisiejszy numer ?Nature?.


Procedura fotografowania w tak maej skali w czasie rzeczywistym wymagaa zastosowania kilku ciekawych rozwiza. Po pierwsze, trzeba byo posuy si ultraszybkim laserem emitujcym impulsy trwajce pidziesit femtosekund (biliardowych czci sekundy). Laser posuy tu jako odpowiednik impulsu wyzwalajcego lamp byskow. Odpowiednikiem samej lampy by jeden z elektronw czsteczki (czsteczki azotu), ktry wybity ze swojej orbity, zaraz na ni wraca. Na podstawie sygnau emitowanego przez elektron (ten grajcy rol ?lampy byskowej?) w tym krtkim czasie okrelano pooenie jder atomw wewntrz czsteczki.

Cosmin Blaga z OSU porwna sygna elektronu ze wiatem ulegajcym ugiciu przy przechodzeniu przez szczeliny: widzc wzr, jaki tworz zaamujce si promienie, mona wydedukowa ksztat szczelin. Tak samo w tym eksperymencie dyfrakcja elektronu pozwolia stworzy obraz pooenia atomw w czsteczce i ich ruchu w czasie, gdy elektron zostawa wybity i powraca na swoj orbit. ? To jak krcenie filmu w kwantowym wiecie ? komentuje Blaga.


Niecodzienna fotografia nie jest jednak jedynym moliwym zastosowaniem tej technologii. Nastpnym logicznym krokiem, uwaa szef eksperymentu Louis DiMauro, moe by kontrolowanie reakcji chemicznych na poziomie atomowym. ? W trakcie eksperymentu zauwaylimy, e odpowiednio ustawiajc laser, moemy kontrolowa trajektori kwantow elektronu. Chcemy si przekona, czy moemy zrobi to do precyzyjnie, by kierowa przebiegiem reakcji chemicznej ? mwi uczony.


Maciej Bjko/EurekNews.pl 2012 03 08 a