22.02.2008

Pentru prima dată, un electron este filmat

Cercetători de la Universitatea Lund din Suedia au reuşit în premieră mondială să filmeze electroni. Pentru aceasta au folosit unul din cele mai performante lasere din lume, care trimite pulsuri de lumină de o durată de doar câteva miliardimi de miliardimi de secundă.


Categorie: Fizica
Autor: Adrian Buzatu



Cercetători de la Universitatea Lund din Suedia au reuşit în premieră mondială să filmeze electroni, anunţă aceştia pe siteul http://atto.fysik.lth.se/. Pentru aceasta au folosit cel mai performant laser în privinţa lungimii pulsurilor, de numai o miliardime de miliardime de secundă (o atosecundă). O atosecundă este pentru o secundă ceea ce o secundă este pentru vârsta Universului. Rezultatele au fost publicate în ultimul număr al prestioasei reviste Phyical Review Letters.

Ştiţi cum atunci când faceţi o poză unei persoane în mişcare, poza este neclară? Pentru a putea efectua poze clare, aveţi două posibilităţi: ori rugaţi persoana să stea nemişcată, ori micşoraţi timpul de expunere a camerei.

Electronii se învârt foarte rapid în jurul atomilor şi nu aveţi nici o şansă să îi faceţi să se oprească. De obicei "privim" electronii trimiţând asupra lor lumină laser şi observând apoi reflexia acestei lumini. Iar fotografia va fi cu atât mai clară cu cât acest laser are durata pulsului mai mică.

Ei bine, folosind cel mai performant tip de laser din lume, care are durata pulsului de numai o miliardime de miliardime de secundă, în timp de perioada rotaţiei unui electron în jurul unui atom este de cam 150 de ori mai mare, cercetătorii suedezi au reuşit să obţină fotografii de o bună rezoluţie ale electronului. Şi cum fotografii succesive creează un film, ei au creat primul film realizat vreodată în care electronul joacă un rol principal.

Dar care este scenariul filmului? Ei bine, elecronul este extras din atom şi apoi este transportat de un laser obişnuit. Filmul este dat cu încetinitorul, desigur, pentru ca noi să putem observa o singură oscilaţie a undei de lumină laser care transportă electronul.

După acest succes, cercetătorii vor realiza şi alte filme, având drept actori tot electronii. Vor analiza detaliat mişcarea electronilor în atomi, emiterea luminii, captarea luminii, rearajarea electronilor în atomi pentru a ajunge la energia cea mai mică şi aşa mai departe. Cercetarea aceasta este de natură fundamentală, de dragul curiozităţii ştiinţifice şi pentru a întelege mai bine atomii, dar este foarte probabil ca aplicaţii practice să nu întârzie să apară. Întotdeauna cercetarea fundamentală, cercetarea aplicată şi ingineria au mers mână în mână.

Acesta este filmuleţul.


[www.stiinta.info]

Comentarii

Adauga un comentariu

Adauga un comentariu

This is a captcha-picture. It is used to prevent mass-access by robots. (see: www.captcha.net)
Introdu codul:
Numele dumneavoastra:
Comentariu. Atentie, salveaza textul inainte de a-l trimite, ca o precautiune... Poti selecta tot comentariul cu CTRL-A si copia cu CTRL-C:
 
  • April 5, 2011, 10:23 am - gigi

    e posibil ca poate ca electronu sa nu existe ci sa fie duar un camp in jurul atomului de diferite intensitati? am vazut un alt documentar al unui profesor din australia care sustinea ca atomii nu exista si ca toata materie se reduce la niste ecuatii de unde si de numere prime, mi sa parut aberant dar cam greu a demonstra ceea ce nu se poate observa caci efectele pot fi cauzate de alte fenomene care au proprietati fizice similare dar inca necunoscute


  • March 31, 2011, 10:26 am - cristi

    de ce sare, nu stie nimeni!
    ca e in doua locuri in acelasi timp a iesit din experientele de difractie, unde electronii se vad ca niste unde care interfereaza, deci par ca trec prin ambele fante in acelasi timp. ca sare, iese apoi ca o consecinta logica privind imaginea de difractie, care are puncte, adica electronul se poate gasi peste tot unde este figura de difractie (mai bine zis este in acelasi timp) dar el alege sa fie gasit intr-o aprte sau alta, adica sare...
    iar daca afli de ce sare (sau echivalent de ce se gaseste peste tot in acelasi timp) iei premiul Nobel!


  • March 31, 2011, 6:47 am - Gigi

    m-ai lamurit beton, in loc sa explici care e treaba cu tzopaitu iepurasului mi-ai spus ca iepurasu sare, lucru care il stiam si eu, intrbarea e de ce a trecut puiu strada, pardon de ce sare iepurasu, adica electronu de ce sare de colo colo si cum s-a ajuns la concluzia ca el sare sau ca e in doua locuri in acelas timp

    apropo, in filmul de mai sus, cercurile respective reprezinta straturi de electroni? asa ar parea si ar fi interesant ele sa fie in continua oscilatie, dar nu cred caci am numarat cam 15 straturi ceea ce e mai mult decat trebe pentru orice atom cunoscut


  • March 30, 2011, 10:39 am - cristi

    draga gigi e asa cu electronu. la inceput se credea ca el e o bila ce se invarte ca linistit in jurul blocului. se invata asta mai intai la scoala ca e mai usor pentru cei mici. apoi s-a descoperit ca bila asta sare de fapt dintr-un loc in altul in mod misterios, ca un iepuras intr-o palarie. cand copii se fac mai mari se baga si asta la scoala. se intelege ca a doua varianta e mai apropiata de adevar.


  • March 28, 2011, 3:06 pm - gigi

    help help, sa-mi explice si mie cineva cum e treaba cu electronu

    la fizica elementara ni s-a explicat ca electronu se invarte in jurul atomului cu viteza luminii, similar cu planetele in jurul soarelui, numa ca poza era 2d, dar campul e 3d in ca o coaja. De curand am vazut un documentar in care se explica ca electronu e in mai multe locuri in acelas timp si ca sare dintr-o pozitzie in alta. Nu mai intzeleg nimic, deci electronu se invarte sau nu in jurul atomului, si daca da pe ce fel de traiectorie, ca cerc sau ca sfera, daca e ca cerc de ce u apar iregularitati la atomi care se invart pe alta directie, sa zicem perpendicular sau paralel

    sunt doar un incepator curios.


  • January 7, 2009, 8:23 am - Explicatie

    Da, nu se vede electronul direct, ci pertubatia in campul electromagnetic ce o lasa in miscarea sa. Vezi explicatia a doua a lui HarapAlb, comenteaza foarte bine.


  • January 6, 2009, 4:00 pm - Paul Oprescu

    E o mare minciuna asta cu filmatul . Electronul este extrem de mic, cca 2x10^-15m. Fotonii folositi au fost mult-mult mai mari, si foarte slabi energetic, nu aveau nici o sansa sa se apropie de electron cu un camp magnetic si electric mult mai intens.
    Daca s-ar fi folosit fotoni X sau microscopul electronic, poate, dar acestia perturba puternic obiectul tinta cand este asa mic si egal energetic.
    Dar deja se stie forma reala intima a electronilor.


  • March 20, 2008, 12:19 am - Adi

    Nu am inteles comentariu acesta ultimul, cine e Alexandru, ce nu ar putea intelege?


  • March 14, 2008, 4:04 am - PT ALEXANDRu

    Ceva ce tu niciodata nu ai putea intelege.......


  • February 23, 2008, 11:42 pm - Adi

    HarapAlb, bine ai venit cu comentarii si la stiinta.info. Explicatia ta este foarte buna. In lumea atomilor nu vedem ca in lumea noastra, dar obtinem informatii despre ce se intampla acolo, iar aici informatiile sunt pas cu pas, ca intr-un film.


  • February 23, 2008, 3:36 pm - harap alb

    Ai dreptate. filmul nu spune mare lucru, trebuie citit ce anume au masurat. Cel mai bine o spune articolul publicat in PRL.
    De fapt nu est eun film propriu-zis. Metoda utilizata este descrisa in articolul original ca ''stroboscopie cuatica'': niste electroni sunt smulsi din atomi si apoi ''zgaltaiti'' de niste impulsuri laser. In secventele de mai sus este inregistrata distributia spatiala, probabilitatea de detectie, a electronilor: cercurile ne indica faptul ca electronii se imprastie simetric, iar faptul ca-s concentrice ne spune ca detectorul inregistreaza interferenta cuantica dintre electronii care se imprastie.
    In astfel de experimente se procedeaza in felul urmator: se prepara un sistem cuantic intr-o stare cuantica cunoscuta (electronul este smuls din atom in mod controlat) si apoi se masoara (prin stroboscopie in cazul de fata) la un moment ulterior starea lui. Odata masurat, sistemul cuantic (in cazul de fata electronul) se perturba si nu mai are sens urmarirea lui ulterioara. De aceea se repeta prepararea unui nou electron si iar se masoara, insa la alt moment de timp. Se repeta secventa de preparare si masurare de foarte multe ori pana cand se obtine o insiruire de ''imagini'' care constituie ''filmul'' evolutiei electronului.


  • February 23, 2008, 10:38 am - Alexandru

    Imi puteti spune si mie ce intelegeti din acel film?