Ученые сняли на камеру движение атомов в молекулах азота и кислорода

© Фото : Blaga et alФотография молекулы кислорода, полученная при помощи атомного фотоаппаратаФотография молекулы кислорода, полученная при помощи атомного фотоаппарата
Американские физики создали уникальную "электронную" видеокамеру, которая позволяет получать серии "фотографий" отдельных атомов в молекуле с интервалом в несколько фемтосекунд, и проследили за движением атомов азота и кислорода в молекулах этих веществ, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

МОСКВА, 7 мар - РИА Новости. Американские физики создали уникальную "электронную" видеокамеру, которая позволяет получать серии "фотографий" отдельных атомов в молекуле с интервалом в несколько фемтосекунд, и проследили за движением атомов азота и кислорода в молекулах этих веществ, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

Группа физиков под руководством Космина Благи (Cosmin Blaga) из университета штата Огайо в городе Коламбус (США) изобрела относительно компактную и недорогую атомную "фотокамеру", экспериментируя с инфракрасным лазером высокой мощности.

В последние десятилетия ученые изобрели множество методов получения снимков и наблюдения за объектами микромира. Так, в октябре 2011 года швейцарские физики смогли проследить за разложением молекулы оксида азота и движением электронов в ней при помощи лазера.

Как отмечают исследователи, основным препятствием для получения "снимков" отдельных компонентов живых клеток, молекул или атомов выступает длина волны света, которым освещается интересующий нас объект. Волны видимого излучения не подходят для этих целей - их длина составляет 400-700 нанометров, тогда как радиус атома, вместе с электронной оболочкой, составляет 0,3-3 ангстрема (десятых долей нанометра).

Поэтому для изучения объектов микромира используются короткие рентгеновские волны или "разогнанные" свободные электроны. Основной недостаток таких методов - астрономическая цена рентгеновских излучателей или лазеров на свободных электронах, необходимых для достижения достаточной четкости изображения.

Блага и его коллеги решили эту проблему, переместив источник "разогнанных" электронов из лазера прямо в наблюдаемые атомы. В результате этого "фотоаппарат" помещается на один лабораторный стол, а не занимает несколько комнат. Само устройство состоит из компактного инфракрасного лазера, рабочей камеры и нескольких электронных спектрометров.

Во время "фотосессии" лазер испускает короткие и очень мощные пучки инфракрасного излучения, которое проходит через рабочую камеру и сталкивается с электронами вещества в ней. Вокруг луча существует сильное электрическое поле, которое "вырывает" электроны из молекул и разгоняет их до 7-8% от скорости света.

Часть оторванных электронов отбрасывается в сторону родительской молекулы и отскакивает от нее. Отброшенные электроны улавливаются спектрометрами, которые складывают их в единую трехмерную "картинку". По словам исследователей, их устройство обладает разрешающей способностью в десятые доли ангстрема и способно фиксировать фемтосекундные изменения в состоянии атомов.

Для проверки его работы Блага и его коллеги "сфотографировали" и изучили молекулы кислорода и азота. Высочайшая разрешающая способность позволила им измерить длину связи между молекулами и пронаблюдать за ее растяжением в тот момент, когда электрон отрывался от молекул кислорода и азота.

Как отмечают ученые, это устройство способно снимать не только "фотографии", но и целые видеофильмы. В этом случае каждый кадр снимается при разной частоте инфракрасного излучения, которое испускается лазером - это препятствует "смешиванию" изображений.

РИА Наука
Наверх
Авторизация
He правильное имя пользователя или пароль
Войти через социальные сети
Регистрация
E-mail
Пароль
Подтверждение пароля
Введите код с картинки
He правильное имя пользователя или пароль
* Все поля обязательны к заполнению
Восстановление пароля
E-mail
Инструкции для восстановления пароля высланы на
Смена региона
Идет загрузка...
Произошла ошибка... Повторить
правила комментирования материалов

Регистрация пользователя в сервисе РИА Клуб на сайте Ria.Ru и авторизация на других сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» при помощи аккаунта или аккаунтов пользователя в социальных сетях обозначает согласие с данными правилами.

Пользователь обязуется своими действиями не нарушать действующее законодательство Российской Федерации.

Пользователь обязуется высказываться уважительно по отношению к другим участникам дискуссии, читателям и лицам, фигурирующим в материалах.

Публикуются комментарии только на тех языках, на которых представлено основное содержание материала, под которым пользователь размещает комментарий.

На сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» может осуществляться редактирование комментариев, в том числе и предварительное. Это означает, что модератор проверяет соответствие комментариев данным правилам после того, как комментарий был опубликован автором и стал доступен другим пользователям, а также до того, как комментарий стал доступен другим пользователям.

Комментарий пользователя будет удален, если он:

  • не соответствует тематике страницы;
  • пропагандирует ненависть, дискриминацию по расовому, этническому, половому, религиозному, социальному признакам, ущемляет права меньшинств;
  • нарушает права несовершеннолетних, причиняет им вред в любой форме;
  • содержит идеи экстремистского и террористического характера, призывает к насильственному изменению конституционного строя Российской Федерации;
  • содержит оскорбления, угрозы в адрес других пользователей, конкретных лиц или организаций, порочит честь и достоинство или подрывает их деловую репутацию;
  • содержит оскорбления или сообщения, выражающие неуважение в адрес МИА «Россия сегодня» или сотрудников агентства;
  • нарушает неприкосновенность частной жизни, распространяет персональные данные третьих лиц без их согласия, раскрывает тайну переписки;
  • содержит ссылки на сцены насилия, жестокого обращения с животными;
  • содержит информацию о способах суицида, подстрекает к самоубийству;
  • преследует коммерческие цели, содержит ненадлежащую рекламу, незаконную политическую рекламу или ссылки на другие сетевые ресурсы, содержащие такую информацию;
  • имеет непристойное содержание, содержит нецензурную лексику и её производные, а также намёки на употребление лексических единиц, подпадающих под это определение;
  • содержит спам, рекламирует распространение спама, сервисы массовой рассылки сообщений и ресурсы для заработка в интернете;
  • рекламирует употребление наркотических/психотропных препаратов, содержит информацию об их изготовлении и употреблении;
  • содержит ссылки на вирусы и вредоносное программное обеспечение;
  • является частью акции, при которой поступает большое количество комментариев с идентичным или схожим содержанием («флешмоб»);
  • автор злоупотребляет написанием большого количества малосодержательных сообщений, или смысл текста трудно либо невозможно уловить («флуд»);
  • автор нарушает сетевой этикет, проявляя формы агрессивного, издевательского и оскорбительного поведения («троллинг»);
  • автор проявляет неуважение к русскому языку, текст написан по-русски с использованием латиницы, целиком или преимущественно набран заглавными буквами или не разбит на предложения.

Пожалуйста, пишите грамотно — комментарии, в которых проявляется пренебрежение правилами и нормами русского языка, могут блокироваться вне зависимости от содержания.

Администрация имеет право без предупреждения заблокировать пользователю доступ к странице в случае систематического нарушения или однократного грубого нарушения участником правил комментирования.

Пользователь может инициировать восстановление своего доступа, написав письмо на адрес электронной почты moderator@rian.ru

В письме должны быть указаны:

  • Тема – восстановление доступа
  • Логин пользователя
  • Объяснения причин действий, которые были нарушением вышеперечисленных правил и повлекли за собой блокировку.

Если модераторы сочтут возможным восстановление доступа, то это будет сделано.

В случае повторного нарушения правил и повторной блокировки доступ пользователю не может быть восстановлен, блокировка в таком случае является полной.

Чтобы связаться с командой модераторов, используйте адрес электронной почты moderator@rian.ru или воспользуйтесь формой обратной связи.

Заявка на размещение пресс-релиза
Компания
Контактное лицо
Контактный телефон или E-mail
Комментарий
Введите код с картинки
Все поля обязательны к заполнению. Услуга предоставляется на коммерческой основе.
Заявка успешно отправлена