Создан новый ионно-оптический квантовый микроскоп, способный "видеть" отдельные атомы.
Группа исследователей из университета Штутгарта разработала новый ионно-оптический микроскоп, который за счет использования квантовых эффектов способен создавать изображения отдельных атомов. Отметим, что за последние годы ученые создали множество вариантов так называемых газовых квантовых микроскопов, но их разрешающая способность позволяет рассматривать объекты, величиной около 0.5 микрометра. Это достаточно для того, чтобы иметь возможность рассмотреть обособленные группы атомов и теперь немецкие исследователи раздвинули границу человеческого визуального восприятия до уровня отдельных атомов.Ключевым компонентом нового микроскопа является так называемая электростатическая линза, через которую и на поверхности которой могут передвигаться заряженные частицы, такие, как электроны и ионы. Электростатические линзы работают подобно обычным линзам, используемым в обычных камерах и камерах телефонов. Но если обычные линзы преломляют и фокусируют свет за счет кривизны своей поверхности, то электростатические линзы делают все то же самое при помощи "облаков" ионов, движущихся по их поверхности. Более того, оптические параметры электростатических линз очень легко изменять, изменяя прикладываемый к ним электрический потенциал и, следовательно, силу электрического поля.В новом микроскопе ученые использовали "пакет" из трех электростатических линз разного типа и устройство, обеспечивавшего передачу на поверхность этих линз только ионов какого-то одного определенного типа. Кроме этого, в конструкции микроскопа имеется специальная ловушка, в которой удерживаются атомы, которые являются объектами съемки.Снимки отдельных атомовВ своих экспериментах ученые использовали охлажденные до ультранизких температур атомы рубидия, удерживаемые в ячейках оптической решетки. Собственно съемка производилась путем подачи импульсов лазерного света, что привело к фотоионизации атомов, превратившихся в ионы рубидия. За счет некоторых эффектов эти ионы оставались практически неподвижными на своих местах в течение 30 наносекунд, запутываясь на квантовом уровне со все большим количеством расположенных неподалеку ионов. И после этого они были выпущены в рабочее пространство микроскопа, где и была произведена съемка.Тестирование возможностей нового микроскопа показало, что при его помощи можно увидеть отдельные элементы, размерами от 6.79 до 0.52 микрометра с 532-нанометровыми интервалами между ними, что делает вполне возможным получение изображений отдельных атомов. А величина глубины создаваемого изображения составляет 70 микрометров, чего хватает для создания реальных трехмерных изображений.
![Г ъэ Щж щщшж ■Н i ч
[t .• 1 Ht ]](http://img1.reactor.cc/pics/thumbnail/post-5316111.jpg "Г ъэ Щж щщшж ■Н i ч
[t .• 1 Ht ]")
Наблюдать обычными оптическими микроскопами атомы невозможно, потому что длина волны света в видимом диапазоне сильно больше, чем размер атомов, и это накладывает ограничение на размер видимого изображения в оптических микроскопах.
А микроскоп в этой статье вроде как оптический, но позволяет "увидеть" атомы. И люди думают, что атомы можно будет наблюдать напрямую. Хотя в статье об этом не написано.
Лично моё предположение, что напрямую там нельзя будет увидеть, и что картинка все равно будет строится на компьютере.
Так что часть людей минусила за слово "Видеть", часть людей меня минусят за слово "Пиздежь", потому что люди не любят агрессию в комментариях, ну а часть просто хомячки.
А минусить за слово "пиздеж"? На сайте где каждый 2-ой пост это матерная помойка? Блюстители закона хуевы.
"при его помощи можно увидеть отдельные элементы, размерами от 6.79 до 0.52 микрометра с 532-нанометровыми интервалами между ними"
Радиус атома рубидия - 248 пм (пикометр)
Вывод: мы сделали микроскоп, который по разрешающей способности ничем не лучше ранее существовавших (0,5 мкм = 500 нм = 500 000 пм) и всё так же не позволяет рассмотреть отдельные атомы, только сказать, что тут что-то было (только фиксирование наличия хоть каких-то атомов).
А "размерами от 6.79 до 0.52 микрометра" вообще кошмар. Они наверное радуются, когда без очков у себя под ногами кирпич замечают
открываем первоисточник или популярную статью и читаем
фишка не в том, чтобы увидеть отдельные атомы, это сделали уже давно, и тут такой задачи вообще не стояло. но у всех старых методов есть свои ограничения, такие как очень маленькое поле и глубина поля зрения, двумерные выходные изображения и работа только с нейтральными атомами в основном состоянии
в сабже безумные ученые собрали девайс, который с помощью электромагнитных линз фокусирует пучки ионов. это инструмент для изучения квантового газа, маленьких облачков сверх-холодного вещества - Бозе-Эйнштейновских конденсатов и Ферми-газов. каждое облако размером несколько сот микрометров. при этом у них получилось очень большое поле зрения в 300 мкм, глубина поля зрения 70 мкм при разрешающей способности вплоть до единичных атомов. при этом они умудряются строить еще и трехмерные изображения (я не совсем понимаю, как они получают третью координату, но пишут, что могут). говорят, эта балалайка будет полезна в экспериментах по теории сверхпроводников
поэтому ответ для вопрошающих, где же картинки атомов, - вот они, сверху. каждая точка в синих полосочках на изображении это и есть отдельный атом
А вариантов осмотра "вглубь" можно много придумать: в оптике, к примеру, это изменение фокусного расстояния и выделение объектов с чёткими границами; в данной системе можно (судя по строению и описанному принципу действия) заряженные частицы (а к ним относятся не только электроны - отрицательно заряженные, но и ионы - положительно или отрицательно заряженные) "выкидывать" за пределы области где они образовались, в область, где их "рассматривают" (получают о них всю возможную информацию всеми доступными методами и устройствами - датчиками, сенсорами, ... следующий синоним подберите сами). Вот только они должны прилетать не все сразу, а по уровням их расположения - чем ближе к "линзе", тем раньше он появится, чем дальше - тем позже.
А метод такой очень старый, используется подобное в уже морально устаревших осцилографах с кинескопом, где электроны из пушки поклоняются не магнитным, а электрическим полем (выдержка из поста: "Ключевым компонентом нового микроскопа является так называемая электростатическая линза"; Википедия: "По способу отклонения электронного луча все ЭЛТ делятся на две группы: с электромагнитным отклонением (индикаторные ЭЛТ и кинескопы) и с электростатическим отклонением (осциллографические ЭЛТ и очень небольшая часть индикаторных ЭЛТ).")
Нет.
И я - нет, а они есть.