“تیرهای گرداب” جدید اتم ها و مولکول ها اولین نوع خود هستند

“تیرهای گرداب” جدید اتم ها و مولکول ها اولین نوع خود هستند

مانند بستنی نرم ، تیرهای اتم ها و مولکول ها اکنون با چرخش همراه می شوند.

دانشمندان قبلاً می دانستند که چگونه پرتوهای مارپیچ نور یا الکترون ها را که به پرتوهای گرداب معروف هستند ، بشکنند. > ( SN: 1/14/11 ). در حال حاضر ، اولین تیرهای گرداب اتم ها و مولکول ها در منو هستند ، در 3 سپتامبر گزارش شده است علم .

پرتوهای گردابی که از نور یا الکترون ساخته شده اند برای ایجاد انواع خاصی از تصاویر میکروسکوپ و برای نویدبخش بوده است انتقال اطلاعات با استفاده از فیزیک کوانتوم ( SN: 8/5/15 ). سونیا فرانکه آرنولد فیزیکدان از دانشگاه گلاسکو در اسکاتلند ، که در این تحقیقات مشارکت نداشت ، می گوید اما پرتوهای گرداب از ذرات بزرگتر مانند اتم ها یا مولکول ها آنقدر جدید هستند که کاربردهای احتمالی آنها هنوز مشخص نیست. “شاید هنوز زود باشد که بدانیم با آن چه می توانیم انجام دهیم.”

در فیزیک کوانتوم ، ذرات توسط یک تابع موج توضیح داده می شوند ، یک الگوی موج دار که اجازه می دهد دانشمندان برای محاسبه احتمال یافتن ذره در یک مکان خاص ( SN: 6/8/11 ). اما امواج پرتوهای گرداب مانند موج های روی آب بالا و پایین نمی روند. در عوض ، ذرات پرتوها دارای عملکردهای موجی هستند که در حین حرکت پرتو در فضا حرکت می کنند. این بدان معناست که پرتو حامل دورانی است که به عنوان حرکت زاویه ای مداری معروف است. ادوارداس نارویسیوس فیزیکدان از موسسه علوم وایزمن در رهووت اسرائیل می گوید: “این واقعاً چیزی بسیار عجیب و بسیار غیرقابل تصور است.

نارویسیوس و همکاران اشعه های جدید را با عبور اتم های هلیوم از طریق شبکه ای از الگوهای شکاف شکل خاص ، که عرض هر یک فقط 600 نانومتر است ، ایجاد کردند. این تیم یک مشخصه از تیرهای گرداب را تشخیص داد: یک ردیف حلقه های شکل دونات که توسط یک اتم بر روی یک آشکارساز حک شده است ، که در آن هر پیراشکی مربوط به یک پرتو با حرکت زاویه ای مداری متفاوت است.

مجموعه دیگری از پیراشکی ها وجود پرتوهای گرداب از مواد تحریک کننده هلیوم را نشان داد ، مولکول هایی که هنگام ایجاد یک اتم هلیوم در حالت برانگیخته یا پرانرژی با اتم هلیوم دیگر جفت می شوند.

several doughnut shapes in a row, each indicating a beam of helium atoms. Two hard-to-see circles in the middle indicate helium molecules
یک الگوی حلقه وجود پرتوهای گرداب اتم ها و مولکول ها را نشان می دهد. هر شکل دونات مربوط به پرتو اتم های هلیوم با حرکت زاویه ای متفاوت است. دو دایره به سختی مشاهده شده از مولکولهای هلیوم بین نقطه مرکزی و دو پیراشکی اول چپ و راست مرکز قرار دارند. A. Luski et al / Science 2021

several doughnut shapes in a row, each indicating a beam of helium atoms. Two hard-to-see circles in the middle indicate helium molecules
یک الگوی حلقه وجود پرتوهای گرداب اتم ها و مولکول ها را نشان می دهد. هر شکل دونات مربوط به پرتو اتم های هلیوم با حرکت زاویه ای متفاوت است. دو دایره به سختی مشاهده شده از مولکول های هلیوم بین نقطه مرکزی و دو پیراشکی اول چپ و راست مرکز قرار دارند. A. Luski et al / Science 2021

در مرحله بعد ، دانشمندان ممکن است در مورد برخورد پرتوهای گرداب مولکولها یا اتمها با نور ، الکترونها یا اتمها یا مولکولهای دیگر تحقیق کنند. چنین برخوردهایی برای تیرهای ذرات معمولی به خوبی قابل درک است ، اما برای برخورد با زاویه حرکت مداری قابل درک نیست. پرتوهای گردابی مشابه ساخته شده با پروتون نیز ممکن است به عنوان روشی برای بررسی ذرات زیر اتمی درون مرموز ( SN: 4/18/17 ).

در فیزیک ، “مهمترین چیزها زمانی بدست می آیند که ما پدیده های شناخته شده را با دیدی تازه مرور کنیم” ، می گوید فیزیکدان ایوان مادان از EPFL ، م Instituteسسه فناوری فدرال سوئیس در لوزان ، که در این تحقیق مشارکت نداشت. “و مطمئناً ، این آزمایش به ما این امکان را می دهد.”

“تیرهای گرداب” جدید اتم ها و مولکول ها اولین نوع خود هستند

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *