Фонд Развития Физтех Лицея

27 февраля 2018
Атомы поместили внутрь другого атома

Ученым удалось получить новую форму материи, в которой между электронной оболочкой и ядром атома располагаются другие атомы. В такой необычной ситуации обнаруживается связь между заряженным электроном и нейтральными атомами. Статья с результатами опубликована в журнале Physical Review Letters.

Из школьной физики известно, что электронные орбитали находятся на существенном расстоянии от ядра атома. Обычно пространство между ними пусто, но можно ли туда поместить другие частицы? В новой работе физики экспериментально подтвердили, что такое связанное состояние можно реализовать. Состояние они назвали ридберговским поляроном.

Чтобы достичь этого состояния, необходимо скомбинировать два явления атомной физики: ридберговские атомы и конденсат Бозе — Эйнштейна. Ридберговские атомы — это водородоподобные системы, в которых один электрон переведен в высоковозбужденное состояние, вращается на еще большем расстоянии, чем обычно, и притягивается к суммарному заряду ядра и оставшихся электронов, то есть к одному протону в первом приближении. Конденсат Бозе — Эйнштейна — это особая форма материи, которая достигается при сверхнизких температурах, при которой частицы, например, атомы или молекулы, могут коллективно находиться в одном квантовом состоянии. В частности, таким конденсатом является сверхтекучий гелий.

В новой работе создавался конденсат из атомов стронция. Затем при помощи лазера один из атомов переводился в высоковозбужденное состояние. В результате получались ридберговские атомы с расстоянием между внешним электроном и ядром до нескольких сотен нанометров, что более чем в тысячу раз больше, чем в атоме водорода. Это настолько далеко, что между электроном и ядром помещалось множество других атомов в основном состоянии — в некоторых экспериментах их было до 170.

5c9d9aaaa979d74e3da1a9a901d814eb21437feb

Схема эксперимента. Красным показано ядро атома, синим — орбита электрона, зеленым показаны атомы стронция

«Атомы не обладают электрическим зарядом, поэтому они оказывают лишь минимальное воздействие на электрон, — поясняет соавтор работы Сюхей Есида из Венского технического университета. — Получается совершенно особенная ситуация: обычно заряженное ядро удерживает электроны на своей орбите, а тут электрон удерживает нейтральные атомы». Природа этой связи в слабом квантовомеханическом рассеянии медленного электрона на атомах, что не вызывает существенного изменения орбиты. Такой феномен возможен только при сверхнизких температурах: энергия этой связи намного меньше, чем, например, между атомами в кристалле, и при повышении температуры такая система развалится. Авторы называют достигнутый результат прекрасной возможностью исследовать свойства конденсата Бозе — Эйнштейна на малых масштабах и с высокой точностью.

 Источник: https://indicator.ru

 


 



Вернуться к списку новостей

Обсуждение закрыто.

Владимир Путин:

" Очень жаль, что у нас исчезли некоторые специализированные школы, которые искали талантливых ребят по всей стране и готовили их по особой программе..."

Источник

Андрей Воробьев, губернатор МО:

"Для нас очень важно, чтобы школы Подмосковья были лучшими в стране и ребята здесь получали достойное образование, реализовывались и творили на благо нашей страны. Здесь великолепный директор школы, потрясающий преподавательский состав. По рейтингу подмосковных школ – Физтех-лицей один из лидеров региона."

Игорь Агамирзян:

"Наконец-то, «Физтех-лицей» получил замечательное новое здание. К тому же, ему присвоили имя великого человека и ученого Петра Капицы. Сегодня МФТИ обзавелся новым источником для своей кадровой базы, а Московская область — новым центром притяжения для талантливых детей, с которых все начинается."

Константин Новоселов, Нобелевский
лауреат:

"Я по-хорошему завидую вам, сегодняшним лицеистам, и вашим родителям, потому что у вас есть возможность учиться у самых лучших преподавателей и студентов МФТИ. Близость к Физтеху и близость к живой науке дают колоссальные возможности. Вы будете учиться передовым знаниям в прекрасно оборудованных экспериментальных классах».

Н.В.Карлов, ректор МФТИ 1987-97 г.г.

Мы задумывали сделать такую школу, где и работать и учиться будет трудно, но интересно, где будет царить дух Физтеха.
А «Физтех» означает думать творчески…
«Физтех» означает вечное стремление к совершенству во всем

Из книги «Я – Физтех»


Все отзывы
  • Подписаться на рассылку

    * Это поле обязательно
  • Ваши предложения и комментарии Вы можете направить по адресу info@go2phystech.ru