Фото атома: Наука: Наука и техника: Lenta.ru |

Содержание

Информационный центр по атомной энергии

Найди свой город

Какие животные смогли пройти «зефирный тест»: отказаться от угощения ради получения чего-то более вкусного позже?

Многие приматы, собаки, вороны и каракатицы

А знаете ли вы, какой из элементов считается самым дорогим в мире, а его мировой запас составляет 8 граммов?

Калифорний-252 стоит 10 млн. долларов за грамм

Как вы думаете, какой длины будет цепочка из ДНК всех клеток человеческого тела, если их раскрутить?

16 миллиардов км – это от Земли до Плутона и обратно

Как вы думаете, существуют ли животные, способные выжить в открытом космосе?

Это тихоходки, побывавшие на внешней стороне МКС

У какого наземного животного
самый большой мозг?

У слона –
из-за размеров тела

Существует ли «одежда» для реактора и где у него можно
найти «юбку» и «тюбетейку»?

Это неформальные названия верхней и средней части контейнмента

Что сделали физики Константин Петржак и Георгий Флёров в 1940 году на московской станции метро «Динамо»?

Экспериментально доказали спонтанное деление ядер урана

В каких частях мозга вырабатываются нейромедиаторы дофамин и серотонин, обеспечивающие нам позитивные эмоции?

В голубом пятне и чёрной субстанции

Знаете ли вы, какие звёзды сопоставимы по размеру с земными городами?

Это нейтронные звёзды
с диаметром 10-20 километров

Какое явление возникает при взаимодействии солнечного ветра
с верхними слоями атмосферы?

Полярное сияние

Действительно ли с помощью радиационных технологий можно изменить цвет драгоценных камней?

Да, в НИИАРе так производят голубые топазы

Сколько топлива в сутки потребляют атомные ледоколы?

От 4,5 до нескольких десятков грамм

Какую знаменитую фразу
Игорь Курчатов произнёс
во время пуска первой в мире
Обнинской АЭС?

«С лёгким
паром!»

А вы знали, что все натуральные продукты содержат небольшое количество радиоактивных изотопов?

Например, средний банан содержит 0,42 грамма калия

Как вы считаете, в чём заключалась уникальная особенность духов «Шанель №5», на которой настаивала Коко Шанель?

Это искусственный аромат,
созданный химиком

От названия какого животного произошло слово «вакцина»?

Коровы. В переводе с латинского «vaccinia» — «коровья»

Правда ли, что мечехвосты живут
на Земле уже 300 миллионов лет,
у них 10 глаз и голубая кровь?

Да. Их кровью проверяют чистоту медицинских препаратов

Новости

Все новости

Новости твоего города

Наши форматы

Все форматы

Команда ИЦАЭ

Информационные центры
по атомной энергии присутствуют в19 городах России

Найди свой город

Эксперты ИЦАЭ

Все эксперты

ПОДПИШИСЬ НА РАССЫЛКУ
НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫХ
СОБЫТИЙ ТВОЕГО ГОРОДА

Отдельный атом сняли на обычную камеру

Британский физик смог снять на обычную зеркальную камеру излучение иона стронция, зафиксированного в квадрупольной ионной ловушке. Эта фотография победила на конкурсе научной фотографии британского Совета по инженерным и физическим научным исследованиям.

Технология удержания отдельных заряженных ионов не нова и разные реализации удержания используются уже несколько десятилетий. В 1989 году Вольфгант Пауль и Ханс Демельт получили Нобелевскую премию по физике за разработку метода удержания отдельных ионов. Британский физик Дэвид Надлингер (David Nadlinger) из Оксфордского университета использовал для создания фотографии именно квадрупольную ионную ловушку, которую также называют ловушкой Пауля, в честь разработавшего ее немецкого физика. Она состоит из набора электродов, часть из которых создает постоянное электрическое поле. Другая часть постоянно меняет направление вектора напряженности поля на противоположное с высокой скоростью. Несмотря на то, что в каждый конкретный момент времени поле тянет частицу в определенную сторону, из-за постоянного изменения направленности эта сила усредняется и не дает заряженной частице вылететь из ловушки.

Поскольку из-за дифракционного предела увидеть отдельный атом в оптический микроскоп нельзя, ученому пришлось воспользоваться не отраженным светом, а собственным излучением атома. Для этого он использовал лазерное охлаждение, которое часто применяется для изучения поведения атомов при температурах, близких к абсолютному нулю. В процессе охлаждения частица облучается лазером со специально подобранной частотой. Фотон этого излучения поглощается атомом, который через небольшое время также излучает фотон, но с большей частотой. За счет этого излученный атомом фотон забирает часть его тепловой энергии движения. Если облучить атом не одним, а множеством импульсов, таким методом можно понизить его температуру до тысячных долей Кельвина.

Сама по себе эта техника не нова, и ее много раз использовали разные ученые, но обычно для регистрации используются специальные точные камеры. Британский физик показал, что для регистрации самого факта излучения атома вполне достаточно обычного фотоаппарата. Он использовал камеру Canon 5D Mk II с портретным объективом и двумя макрокольцами, уменьшающими минимальную дистанцию фокусировки. Во время съемки в ловушке находился положительно заряженный ион стронция, облучаемый фиолетовым светом.

Горизонтальные электроды установки удалены примерно на два миллиметра друг от друга. На фотографии вполне можно различить яркую точку между ними. Такая большая точка обусловлена низким (по сравнению с размером атома) разрешением камеры, ее удаленностью от рабочей зоны ловушки, остаточным колебательным движением атома, а также длинной выдержкой, на которой был сделан снимок.

В 2016 году итальянская компания превратила обычную зеркальную камеру в полноценный инструмент для любительской астрофотографии. Для этого за матрицей камеры установили холодильную установку, которая постоянно охлаждает матрицу и значительно снижает уровень теплового шума, мешающего различать объекты на фотографии.

Григорий Копиев

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Фотография одиночного атома стронция победила в Национальном конкурсе научной фотографии

Изображение одиночного положительно заряженного атома стронция, почти неподвижно удерживаемого электрическими полями.

Фотография Дэвида Надлингера, Оксфордский университет

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Иногда для того, чтобы сделать отличный снимок, достаточно зеркальной камеры, микроскопического атома и любопытного доктора наук. кандидат.

Дэвид Надлингер, который улавливает атомы для своих исследований в области квантовых вычислений в Оксфордском университете, сделал это изображение 7 августа с помощью стандартной цифровой зеркальной камеры. На фотографии показана булавочная точка положительно заряженного атома стронция, освещенная сине-фиолетовым светом на черном фоне. Атом удерживается почти неподвижным благодаря электрическому полю, создаваемому двумя металлическими электродами, расположенными по обе стороны от него. Расстояние между кончиками маленьких игл ионной ловушки составляет менее 0,08 дюйма.

Фотография под названием «Один атом в ионной ловушке» получила приз за научную фотографию, учрежденный Британским советом по инженерным и физическим наукам.

«Идея увидеть отдельный атом невооруженным глазом показалась мне удивительно прямым и интуитивным мостом между крохотным квантовым миром и нашей макроскопической реальностью», — сказал Надлингер в пресс-релизе EPSRC. «Когда я отправился в лабораторию с камерой и штативами одним тихим воскресным днем, я был вознагражден особым изображением маленькой бледно-голубой точки».

Надлингер сделал снимок, заглянув в окно камеры сверхвысокого вакуума ионной ловушки. Он также использовал объектив 50 мм, удлинительные трубки и две вспышки с цветными гелями. Удлинительные трубки обычно используются для съемки крупным планом.

Атомы бесконечно малы, их диаметр составляет лишь ничтожную долю дюйма. Атомы стронция с 38 протонами и размером 215 миллиардных долей миллиметра относительно велики по сравнению с ним. Тем не менее, единственная причина, по которой мы можем видеть атом на фотографии, заключается в том, что он поглощает, а затем переизлучает лазерный свет со скоростью, которую можно зафиксировать при длительной выдержке камеры. Таким образом, на фото на самом деле переизлучается лазерный свет, а не очертания атома. Без эффекта длительного воздействия атом не был бы виден невооруженным глазом. (Связано с: «Частица Бога»)

Фотография Надлингера была не единственной, получившей приз на конкурсе. Среди других изображений-победителей были очень крупные планы мыльных пузырей из кухонной раковины, микропузырька с лекарственным покрытием и крыла бабочки. Также помещен портрет добровольца, тестирующего гарнитуру для мозговой активности.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

1 / 13

Суперлуние обычно определяется как новолуние или полнолуние, совпадающее с лунным орбитом, особенно близко приближающимся к Земле. Это суперлуние было всего в 221 824 милях от нас.

Фотография Кента Коберстина, Коллекция изображений Nat Geo

Читать далее

Правда об иммуностимулирующих добавках

Наука

Правда об иммуностимулирующих добавках

Увеличение потребления витаминов и цинка D зимой не панацея. Вот что говорит наука о наиболее часто рекламируемых вмешательствах.

Что дикие бабуины могут рассказать нам о старении

Наука

Что дикие бабуины могут рассказать нам о старении

За 50 лет исследователи в Кении изучили более 1500 бабуинов в восьми поколениях. То, чему они научились, может быть применимо и к нашей жизни.

Эксклюзивный контент для подписчиков

Почему люди так одержимы Марсом?

Как вирусы формируют наш мир

Эпоха собачьих бегов в США подходит к концу

Посмотрите, как люди представляли себе жизнь на Марсе на протяжении всей истории

Посмотрите, как новый марсоход НАСА будет исследовать красную планету

Почему люди так одержимы Марсом?

Как вирусы формируют наш мир

Эпоха собачьих бегов в США подходит к концу будет исследовать красную планету

Почему люди так одержимы Марсом?

Как вирусы формируют наш мир

Эпоха собачьих бегов в США подходит к концу будет исследовать красную планету

Подробнее

На этом захватывающем научном фото показан один атом в ловушке: ScienceAlert

(Дэвид Надлингер/Оксфордский университет)

В самом центре изображения выше находится нечто невероятное — одиночный положительно заряженный атом стронция, подвешенный в движении электрическими полями.

Мало того, что это невероятно редкое зрелище, так еще трудно уложить в голове тот факт, что эта крошечная точка синего света является строительным блоком материи.

Крошечные частицы энергии, такие же, как эта, находятся в центре многих вещей вокруг нас, и мысль о том, что мы можем см. от этого у нас болит сердце.

В случае, если вы изо всех сил пытаетесь получить изображение достаточно близко, чтобы понять, о чем мы говорим, команда Gizmodo сделала для вас масштабирование.

Просто посмотрите на это:

(Дэвид Надлингер/Оксфордский университет)

Изображение было сделано физиком Дэвидом Надлингером из Оксфордского университета, и в феврале этого года оно было удостоено общей премии в области инженерии Великобритании. и фотоконкурс Совета по исследованию физических наук.

Чтобы дать вам некоторое представление о размере этой установки, атом удерживается на месте электрическими полями, исходящими от этих двух металлических игл по обе стороны от него.

Расстояние между ними составляет около 2 миллиметров (0,08 дюйма).

Атом освещается сине-фиолетовым лазером. Энергия лазера заставляет атом испускать фотоны, которые Надлингер мог запечатлеть на камеру, используя длительную выдержку.

Все это находится внутри камеры сверхвысокого вакуума и резко охлаждается, чтобы атом оставался неподвижным. Надлингер сделал это фото через окно вакуумной камеры.

«Грубый подсчет показал, что цифры на моей стороне, и когда я отправился в лабораторию с камерой и штативами одним тихим воскресным днем, я был вознагражден именно этим изображением маленького, бледного синяя точка».

Эти типы атомных ионов, охлаждаемых лазером, не только позволяют исследователям изучать и использовать свойства квантового мира, они также могут быть использованы для создания атомных часов и будущих квантовых компьютеров.