Западно-Сибирский научный центр

Телефон для звонков, ЗапСибНЦ

+7-999-430-3913
Всегда рады помочь!

Электронная почта для заявок и вопросов, ЗапСибНЦ

conference@sibscience.ru
E-mail для вопросов и заявок.

Новостной разделФизика

Получено первое в мире изображение реальной структуры атома водорода

Вопреки общеизвестной планетарной модели структуры атомов, их реальное строение было неизвестно. Ученым из Нидерландов удалось получить первое в мире изображение атома водорода, отражающее все постулаты квантовой механики.

Получено первое в мире изображение реальной структуры атома водорода

Не смотря на то, что планетарная модель Резерфорда была разработана более века назад, а пришедшая ей на смену в 1913 году модель Бора с орбитами электронов в виде концентрических кругов используется до сих пор по всех учебниках, реальная структура атомов оставалась неизвестной.

Популярность модели Бора, отражающей энергетические уровни, по которым как по орбитам движутся электроны, объясняется простотой и наглядностью. Но она не учитывает основные постулаты квантовой механики:

  • электроны не вращаются вокруг атомного ядра по орбите
  • электроны не существуют в определенном месте в определенное время.

Результаты измерения 4-х состояний атома водорода

В данной ситуации, наиболее уместным представлением является схема, где в центре находится ядро, окруженное облаком, состоящем из одних и тех же электронов.

Для описания реальной структуры атома, ученые используют волновые функции, к примеру, уравнение Шредингера – математический способ описания нечетких квантовых состояний частиц.

Запечатлеть реальное существование волновой функции атома смогли учение из Института атомной и молекулярной физики (Atomic and Molecular Physics (AMOLF) в Нидерландах с применением фотоионизационной микроскопии.

Для получения изображения, был использован новый квантовый микроскоп, оснащенный электростатической линзой, увеличивающий исходящие электронные волны более чем в 20.000 раз.

На рисунке представлены измерения 4-х состояний атома водорода. В среднем столбце приведены результаты наблюдений, в правом – графическое построение результатов математического расчета с применением формулы Шредингера.

Полученное изображение полностью отвечает всем законам квантовой механики и открывает большие перспективы в понимании микроскопических структур. В дальнейшем, ученые планируют использовать эту технологию для изучения реакции атомов на магнитное поле.

 

Фото и текст статьи Gizmodo

Логотип ЗапСибНЦ