Охотник Галина Григорівна    
Меню сайту
Категорії розділу
Шкільні новини [5]
Новини освіти [19]
Наука і Технології [1063]
Новини космонавтики [133]
Методичний кабінет [7]
Хмаринка тегів
Міні-чат
Конкурси

конкурс сайтов
Наше опитування
Ви, відвідувач сайту:
Всього відповідей: 520
Статистика
Форма входу
Соціальні мережі
Популярні програми
Головна » 2013 » Липень » 27 » Физикам удалось напрямую измерить вандерваальсовы силы
11:38
Физикам удалось напрямую измерить вандерваальсовы силы

Слабые силы межатомных (и межмолекулярных) взаимодействий получили название в честь своего первооткрывателя — голландского физика Яна Дидерика Ван-дер-Ваальса. Существование этих сил доказывается многими явлениями в природе. К примеру, признаком действия вандерваальсовых сил является взаимодействие между молекулами газа, которое держит их вместе. Более простой пример — это сцепление частиц кольца Сатурна или способность гекконов лазить по абсолютно гладкой вертикальной поверхности.

Сложность лабораторного измерения вандерваальсовых сил заключается в том, что они действуют лишь в том случае, когда атомы находятся на очень небольшом расстоянии друг от друга. Чтобы обойти эту проблему, французские физики решили использовать так называемые ридберговские атомы, у которых внешний электрон оболочки находится в возбуждённом состоянии. Как правило, такие атомы превышают размерами обычные на несколько порядков (до 10 в 6 степени раз по сравнению с тем же атомом в основном состоянии). Кроме того, они взаимодействуют с большей силой, а значит, их для измерения можно развести на большее расстояние.

Увеличение и уменьшение расстояния между атомами (R) провоцирует либо ослабление вандерваальсовых сил, либо разницу в возбуждённом состоянии атомов (иллюстрация Physics 6, 71 (2013)).

В ходе эксперимента учёные направили два лазерных луча на два одинаковых ридберговских атома, что позволило удержать их на одном месте (с фиксированным расстоянием между ними). Затем они направили третий луч лазера на оба этих атома, который сгенерировал колебания атомов с определённой частотой. Измерив с предельной точностью частоту этих колебаний, исследователи смогли математически вычислить вандерваальсовы силы, действующие между двумя ридберговскими атомами.

Если говорить точнее, то физики измерили колебания атомов в основном и возбуждённом состоянии, при этом ключевой величиной в этих измерениях было расстояние между атомами в каждый конкретный момент времени. Если это расстояние было слишком маленьким, то возбуждённость одного атома была бы больше возбуждённости другого, а если слишком большим — то вандерваальсовы силы были бы слишком слабы, чтобы их было можно измерить.

Измерив колебания атомов в основном и возбуждённом состоянии, физики вычислили вандерваальсовы силы, действующие между двумя атомами (иллюстрация Physics 6, 71 (2013)).

Третий лазер в свою очередь играл роль оптического пинцета, при помощи которого можно было корректировать расстояние до тех пор, пока не будет достигнуты нужные результаты.

В своей статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters, учёные описывают не только эксперимент, но и его значимость для других областей науки — например, квантовой физики. Они отмечают, что измерение вандерваальсовых сил также привело к колебаниям атомов, которые дошли до полностью когерентного состояния. Это значит, что эта методика также применима к созданию квантовых логических элементов, которые являются базовыми составляющими квантовых компьютеров.

Также по теме:
Учёные впервые различили химические связи внутри молекулы
Физики впервые увидели танцы электронов в молекуле 
Атомы бора образовали тройную связь и вступили в элитный клуб 
Смоделирована химическая связь, которая может существовать только в космосе 
Физики создали квантовую связь между фотонами, разделёнными временем и пространством

Категорія: Наука і Технології | Переглядів: 281 | Додав: звезда | Рейтинг: 5.0/1
Всього коментарів: 0
Додавати коментарі можуть лише зареєстровані користувачі.
[ Реєстрація | Вхід ]
Пошук
Фраза дня
Календар
«  Липень 2013  »
ПнВтСрЧтПтСбНд
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031
Свята та події
Календар свят і подій. Листівки, вітання та побажання
Прогноз погоди
Дніпродзержинськ 
Архів записів
Час життя сайту
Друзі сайту
Освітній портал Сайт о космосе,НЛО,аномалиях Банк Интернет-портфолио учителей Освітній портал MyReferatik
Новини
Copyright MyCorp © 2017Створити безкоштовний сайт на uCoz