Атомное фото: Получено самое подробное изображение водорода

Ученым впервые удалось сфотографировать атом водорода при помощи фотоионизационного микроскопа. На снимке видно распределение электронной плотности атома.

Суть фотоионизационного метода заключается в последовательной ионизации атомов водорода, то есть в отрывании от них электрона за счет электромагнитного облучения. Отделившиеся электроны направляются на чувствительную матрицу через положительно заряженное кольцо, причем положение электрона в момент столкновения с матрицей отражает положение электрона в момент ионизации атома. Заряженное кольцо, отклоняющее электроны в сторону, играет роль линзы и с его помощью изображение увеличивается в миллионы раз.

d3f47d3c7bab82da6f974cddb625c53f.jpg
Атом водорода

</figure>

Этот метод, описанный в 2004 году, уже применялся для получения В«фотографийВ» отдельных молекул, однако физики пошли дальше и использовали фотоионизационный микроскоп для исследования атомов водорода. Так как попадание одного электрона дает всего одну точку, исследователи накопили около 20 тысяч отдельных электронов от разных атомов и составили усредненное изображение электронных оболочек.

ЧИТАЙ ТАКЖЕ:В Настоящий атом: найдена запись взрыва ядерной бомбы без монтажа

В соответствии с законами квантовой механики, электрон в атоме не имеет какого-то определенного положения сам по себе. Лишь при взаимодействии атома с внешней средой электрон с той или иной вероятностью проявляется в некоторой окрестности ядра атома: область, в которой вероятность обнаружения электрона максимальна, называется электронной оболочкой. На новых изображениях видны различия между атомами разных энергетических состояний; ученые смогли наглядно продемонстрировать форму предсказанных квантовой механикой электронных оболочек.

3ae8a4238c04b3caf09f55eec1323663.jpg
Атом водорода под сканирующим электронным микроскопом

</figure>

При помощи других приборов, сканирующих туннельных микроскопов, отдельные атомы можно не только увидеть, но и переместить в нужное место. Эта техника около месяца назад позволила инженерам компании IBM нарисовать мультфильм, каждый кадр которого сложен из атомов: подобные художественные эксперименты не имеют какого-то практического эффекта, но демонстрируют принципиальную возможность манипуляций с атомами. В прикладных целях используется уже не поатомная сборка, а химические процессы с самоорганизацией наноструктур или самоограничением роста одноатомных слоев на подложке.

ЧИТАЙ ТАКЖЕ:В Как рождалась водородная бомба: первый взрыв (ФОТО, ВИДЕО)

</div></div>Используемые источники:

  • http://m.techno.bigmir.net/discovery/1538185-atomnoe-foto—polucheno-samoe-podrobnoe-izobrazhenie-vodoroda