Хотите видеть только хорошие новости?

Физики сфотографировали атом водорода

Атом водорода
Атом водорода

Группа ученых из Германии, Греции, Нидерландов, США и Франции получила снимки атома водорода. На этих изображениях, полученных при помощи фотоионизационного микроскопа, видно распределение электронной плотности, которое полностью совпадает с результатами теоретических расчетов. Работа международной группы представлена на страницах Physical Review Letters.

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.

Этот метод, описанный в 2004 году, уже применялся для получения «фотографий» 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.

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.

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.

Обсудить
00:02 Сегодня

Адский пепел

Что сотворило с человечеством мощнейшее в истории извержение вулкана
00:06 25 ноября 2016
Адольф Гитлер в окружении девушек

Блудливый рейх

Как проституция поднимала боевой дух нацистов
Сергей Готье«Если врачу проще отправить в морг — он так и сделает»
Академик Сергей Готье о нехватке органов для трансплантации и детском донорстве
Игорь Додон и Владимир ПутинПодошел к Кремлю
Новый президент Молдавии признал ошибки перед Москвой и обещал дружить
Не гонялся бы ты, поп...
Лишится ли сана пьяный священник, протаранивший восемь автомобилей
Judges of the European Court of Human Rights arrive for the start of an hearing on the case of former Ukrainian Prime Minister Yulia Tymoshenko in StrasbourgВ подсудной лавке
Будет ли ЕСПЧ судить Россию
Заложники ситуации
Зачем США разворачивают бригаду в Восточной Европе
Достучаться до небес
Как в криминальной России разбираются с доносчиками
CH-53K King StallionСколько стоит вертолет
В поисках шеста для технологического барьера
Собирательный образ
Похожи ли фотороботы на реальных преступников
Дональд ТрампБомбы не получилось
Что может помешать Трампу обменять ядерное оружие на санкции
Спиральная галактика NGC 3521Их взрывы
Найден источник инопланетных сигналов
Адский пепел
Что сотворило с человечеством мощнейшее в истории извержение вулкана
Чужой внутри
Как раковые клетки обретают неуязвимость и медленно уничтожают человека
Белла Ахмадулина«Твоя сестра, такая дура, не научилась кофе готовить?!»
Борис Мессерер о Белле Ахмадулиной и Михаил Шишкин о свободе и демократии
Парадокс акына
В чем прав лауреат Сталинской премии Джамбул
Японский передовой
Как менялся празднующий 70-летний юбилей Такэси Китано
Концерт Noize MC в клубе Arena Moscow.«Соскучился ли я по травле в СМИ?»
Noize MC о новом альбоме, произволе полиции и безответственности родителей
Не только снег
Какие деликатесы готовят в российской глубинке
Обойдемся без «шенгена»
Как летать через Европу без визы
Падал прошлогодний снег
Как непогода изменила облик туристических достопримечательностей мира
Мила България
Чем заняться в Софии любознательному туристу
Тест: угадай автомобиль под камуфляжем
Получится ли у автопроизводителей провести настоящего знатока? Давайте проверять
5 провалов Детройта
Засекреченный блогер о главных премьерах первого моторшоу 2017 года
Бандитские тачки суровых времен
Самые известные машины 1990-х
Красивейшие машины Советского Союза
Самые красивые машины СССР, так и не увидевшие конвейера
«Теперь она бомж и живет в закутке под лестницей»
История преподавательницы, лишившейся трех квартир в Москве
«Мы начали решать свои проблемы, как в 90-х»
За потребительские кредиты смогут отбирать квартиры
Развели тут бордель
Экскурсия по самому большому публичному дому Южного полушария
Война дворцам
Каких домов лишились в 2016 году звезды Голливуда