Splošno

Raziskovalci so Electron postavili v novo nadzorovano stanje

Raziskovalci so Electron postavili v novo nadzorovano stanje


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Večina srednješolcev razume elemente, ki tvorijo atom. Ti gradniki snovi so sestavljeni iz elektronov, ki se gibljejo okoli jedra in ti elektroni narekujejo velik del interakcije atoma z drugim atomom. Elektrone lahko včasih odtrgajo od jedra prek električnega laserja in tako premagajo silo, ki jo drži v jedru. Ta akcija je pred kratkim navdušila skupino fizikov iz Švice, ki so se lotili odkrivanja, ali lahko elektroni padejo nekje sredi teh dveh držav.

Prvotno teorijo je pred več kot 50 leti predlagal Walter Henneberger. Henneberger se je spraševal, ali obstaja način, kako sprostiti elektron iz atoma, medtem ko ga še vedno drži blizu jedra. Hennebergerjevi sodobniki so njegovo teorijo odpisali kot skoraj nemogoče. Vendar so fiziki z univerze v Ženevi v Švici in raziskovalci z inštituta Max Born v Berlinu v Nemčiji uspeli videti, da je Hennebergerjeva teorija postala resničnost.

Ekipe so prvič sploh sprostile elektron, hkrati pa so ga ohranile v svojem jedru. Ekipa je prav tako prepoznala pomembno novo področje, imenovano "Dolina smrti", kjer bi fiziki izgubili vso moč nad elektronom.

Raziskovalci so tudi pokazali, kako učinkovito lahko laserje uporabljajo za preučevanje tega pojava. Splošno razumevanje interakcij laserjev z elektroni je, da bolj ko so laserji intenzivnejši, lažje bi bilo ionizirati atom (odstraniti in sprostiti elektrone). Raziskovalci so hitro ugotovili, da ni nujno tako.

"Toda ko je atom ioniziran, elektroni ne zapustijo atoma le tako, kot vlak zapusti postajo, še vedno čutijo električno polje laserja," je pojasnil Jean-Pierre Wolf, profesor na oddelku za uporabno fiziko Fakulteta za naravoslovje UNIGE. "Tako smo želeli vedeti, ali jih je po osvoboditvi elektronov iz atomov še vedno mogoče ujeti v laser in prisiliti, da ostanejo blizu jedra, kot nakazuje hipoteza Walterja Hennebergerja."

Fiziki so morali najti ravno pravo obliko, da je laser lahko učinkovit. Moral je dovolj tesno nihati do elektrona, da sta njegova energija in stanje ostala stabilna.

"Elektron sicer naravno niha v polju laserja, toda če se intenzivnost laserja spremeni, se ta nihanja tudi spremenijo in to prisili elektron, da nenehno spreminja svojo energijsko raven in s tem svoje stanje, tudi če zapusti atom. To je tisto, zaradi česar je videti tako nenavadna stanja tako težka, "je pojasnil Miša Ivanov, profesor na teoretičnem oddelku MBI v Berlinu.

Nato je ekipa prišla do zanimivega in nepričakovanega odkritja.

"V nasprotju z naravnimi pričakovanji, ki kažejo, da bolj kot je laser laser, lažje sprošča elektron, smo ugotovili, da obstaja meja jakosti, pri kateri atoma ne moremo več ionizirati," opaža Miša Ivanov. "Izven tega praga lahko spet nadziramo elektron."

Ta prag se je imenoval Dolina smrti.

Odkritje je tisto, ki ne dokazuje le dolgoletne hipoteze, ampak bi lahko pomenilo tudi večje posledice za fiziko kot celoto.

"To nam daje možnost ustvarjanja novih atomov, oblečenih v polje laserja, z novimi nivoji energije elektronov," je pojasnil Jean-Pierre Wolf. "Prej smo mislili, da tega dvojnega stanja ni mogoče ustvariti, in pravkar smo dokazali nasprotno. Poleg tega smo odkrili, da lahko elektroni, nameščeni v takih stanjih, ojačajo svetlobo. To bo igralo temeljno vlogo v teorijah in napovedih širjenja intenzivnih laserjev v plinih, kot je zrak. "


Poglej si posnetek: Solar energy. Dye-Sensitized Solar Cells - Michael Grätzel. (Maj 2022).