Structura Picture atom de hidrogen cuantic microscop
Structura orbitală foto a atomului de hidrogen
Pe aceasta fotografie te uiți la prima imagine directă a orbitei unui electron în jurul unui atom - de fapt, funcția de undă a atomului!
Pentru imagini structura orbitala a atomului de hidrogen, cercetatorii au folosit cel mai nou microscop cuantic - un dispozitiv incredibil, care permite oamenilor de știință să se uite la fizica cuantică.
spațiu Orbital în structura ocupată atom de electroni. Cu toate acestea, descrierea acestor proprietăți microscopice ale materiei, oamenii de știință se bazează pe funcțiile de undă - metode matematice care descriu stările cuantice ale particulelor, și anume modul în care se comportă în spațiu și timp.
In general, fizica cuantică se utilizează formule ale ecuației Schrödinger pentru a descrie stările particulelor.
Obstacole în calea cercetării
Pana in prezent, oamenii de știință nu au mai văzut de fapt o funcție de undă. Încercarea de a prinde poziția exactă sau impulsul unui electron singuratic a fost ca încercarea de a prinde un roi de muște. Observațiile directe au fost denaturate fenomen foarte neplăcut - coerență cuantică.
Pentru a măsura toate stările cuantice au nevoie de un instrument care poate efectua mai multe măsurători ale statelor de particule a lungul timpului.
Dar cum să crească și astfel starea microscopică a particulelor cuantice? Răspunsul este găsit un grup de cercetători internaționali. Cu ajutorul microscopului cuantic - un dispozitiv care utilizează fotoionizare pentru observarea directă a structurilor atomice.
Într-un articol apărut în revista pentru Physical Review Letters, Aneta Stodolna a lucrat la Institutul de Fizica Moleculara (AMOLF) în Țările de Jos spune cum ea și echipa ei au primit structura nodală a orbitali de electroni de atomi de hidrogen plasate într-un câmp electric static.
Traiectoria mișcării electronilor
Metodele de lucru
Exemple de cele patru stări ale atomului de hidrogen. Coloana din mijloc prezintă măsurătorile experimentale, în timp ce coloana din dreapta arată dependentă de timp Schrodinger calculul ecuației - și ele sunt aceleași
Privind în perspectivă, noi spunem că oamenii de știință intenționează să utilizeze aceeași tehnologie pentru a viziona comportamentul atomilor într-un câmp magnetic.
