Бліда блакитна цятка: атом вперше відзняли на звичайну камеру

Студент Оксфордського університету став всесвітньо відомим завдяки безпосередньому знімку атома на звичайну фотокамеру.

Аспірант Девід Надлінґер зробив фото світіння атома, розміщеного у спеціальному пристрої, який утримумав його у повітрі. Спеціальний лазер всередині установки освітив позитивно заряджений атом стронцію, а два крихітних електроди створили необхідне для захоплення іона електричне поле.

Згодом знімок Надлінґера (“Атом у іонній пастці”) виборов головний приз у конкурсі наукових фотографій Дослідницької ради інженерії та фізичних наук Сполученого Королівства (EPSRC).

Фото іона стронцію
Фото іона стронцію у електричному полі. Відстань між вістрями електродів складає близько 2 мм. Джерело: David Nadlinger – University of Oxford

Побачити атом неозброєним оком

Як зазнається у прес-релізі, якщо освітити атом променем у синьо-фіолетовому діапазоні спектра, він поглинає та випромінює частинки світла достатньо швидко, аби довга витримка фотоапарата змогла його захопити.

Іон стронцію на фото може здаватись занадто великим як для атома, але насправді відстань між вістрями електродів складає лише 2 мм. Варто також пам’ятати, що фотокамера, як і наше око, бачить лише світло, яке випромінюють об’єкти, тому через світлове гало вони здаються дещо більшими.

Згідно з теоретичними моделями італійського хіміка Енріко Клементі та його колег, радіус атома стронцію має складати близько 219 пікометрів (10-12 м).

Для фотографування Надлінґер використав отвір у камері ультрависокого вакууму, яка оточувала іонну пастку.

“Ідея можливості побачити окремий атом неозброєним оком прийшла до мене так само дивовижно прямо, як і прихований місток між мікроскопічним квантовим світом та нашою макроскопічною реальністю,”

– пояснив Надлінґер –

“Попередній розрахунок показав, що цифри на моєму боці, тож, коли я попрямував до лабораторії з устаткуванням та триногою, я отримав винагороду у вигляді зображення маленької, блідої цятки.”

Вакуумна камера з іонною пасткою. Mr David Nadlinger, University of Oxford

Цікаво, але Надлінґер не використовував жодного спеціалізованого обладнання. Він скористався набором для фотогрфування, який доступний кожному початківцю. Насправді, спрацювала фізика та розрахунки.

Сподобалась стаття? Придбайте нам , а ми напишемо ще.
Повідомити про помилку: підкресліть текст та натисніть CTRL+Enter або
Валентин Солонечний
  • 65 записів
  • 0 дописів
Головний редактор Science Ukraine