• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Spela in filmer i atomer

    Upphovsman:CC0 Public Domain

    Forskare vid Laboratory for Attosecond Physics vid LMU och Max Planck Institute for Quantum Optics har utvecklat ett mikroskop som spårar elektronernas rörelse.

    Elektronernas rörelse fortsätter på tidsskalor som sträcker sig från några femtosekunder ner till attosekunder. Detta gör dem omärkliga för det mänskliga ögat. Nu, forskare vid Laboratory for Attosecond Physics (LAP) vid LMU och Max Planck Institute for Quantum Optics (MPQ) i Garching, Tyskland, har samarbetat med Joint Attosecond Laboratory (JASLab) i Ottawa, Kanada, att utveckla ett mikroskop som visualiserar elektronernas rörelser. Med sin laserbaserade metod, forskarna kan nu filma vad som händer inuti atomer eller molekyler, när deras elektroner exciteras av ljus.

    "Den viktigaste utmaningen för att visualisera elektroner är deras hastighet, "förklarar Dr. Matthias Kübel, en tidigare medlem i professor Matthias Klings team vid LMU. "För att spåra deras rörelse, vi måste frysa det med mycket korta mellanrum, som med en höghastighetskamera. Vi gjorde detta genom att använda laserpulser som varade mindre än fem femtosekunder, "tillägger han. Forskarna applicerade femtosekundlaserpulser på argonatomer, på så sätt förändrar deras elektroners beteende. "Det tog mindre än 12 femtosekunder för fördelningen av elektronerna att förändras från den ursprungliga munkformen till en jordnötsform, "säger Kübel." Medan elektronrörelsen är extremt snabb, det är återkommande, så att vi kan övervaka reproducerbarheten av vår metod. "

    Elektronfördelningen inuti en argonjon ändras från en munkform till en jordnötsform inom 23 femtosekunder. Upphovsman:Zack Dube

    Med hjälp av sitt mikroskop, forskarna visade hur elektronerna fördelas i en argonjon, och hur deras konfiguration förändras med tiden. Detta åstadkoms genom att rikta ytterligare två laserpulser mot de exciterade argonjoner som genererades av den första. I enlighet med kvantmekanik, dessa laserpulser skapar en kopia av elektronmolnet inuti argonjonerna. Denna kopia är avbildad på en specialiserad elektrondetektor. De enskilda bilderna sammanställs sedan av en dator för att hämta en film av elektronrörelsen. "Detta gör att vi kan se vad som händer inom atomer eller molekyler direkt efter att de har interagerat med ljus, "säger Kübel. (LAP/LMU)

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com