นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยสตุตการ์ตในเยอรมนีตรวจพบโมเลกุลชนิดใหม่ที่ยาวกว่าแบคทีเรียบางชนิด ทีมงานใช้กล้องจุลทรรศน์ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อสังเกตกลไกการจับกันระหว่างไอออนที่มีประจุไฟฟ้ากับอะตอม ที่เป็นกลาง ซึ่งก็คืออะตอมที่มีเวเลนซ์อิเล็กตรอนเดี่ยวที่ตื่นเต้นสูง ขอบเขตของความยาวพันธะในโมเลกุลใหม่นั้นกว้างเพียงไม่กี่ไมโครเมตร ซึ่งใหญ่กว่าในโมเลกุลปกติ
อย่างน้อย 1,000 เท่า
เมื่ออนุภาคสองอนุภาครวมตัวกันเพื่อสร้างโมเลกุล พวกมันมักจะทำด้วยวิธีใดวิธีหนึ่งจากสองวิธี: โดยแรงดึงดูดทางไฟฟ้าสถิตระหว่างไอออนที่มีประจุตรงข้ามสองตัว (พันธะไอออนิก) หรือโดยการแบ่งปันอิเล็กตรอนระหว่างอะตอมที่เป็นกลางสองตัว (พันธะโควาเลนต์) ในทางตรงกันข้าม พันธะ
ที่ทีมชตุทท์การ์ทสังเกตได้ก่อตัวขึ้นเมื่อสนามไฟฟ้าของไอออนเปลี่ยนรูปอะตอมทำให้เกิดไดโพลซึ่งด้านหนึ่งของอะตอมมีประจุลบมากกว่าและอีกด้านหนึ่งเป็นบวกมากกว่า ขึ้นอยู่กับทิศทางของไดโพลไฟฟ้า ปฏิสัมพันธ์ระหว่างไดโพลที่ถูกเหนี่ยวนำของอะตอม และประจุของไอออนสามารถดึงดูด
หรือน่ารังเกียจได้ สิ่งที่ผิดปกติเกี่ยวกับโมเลกุลนี้คือสนามไฟฟ้าของไอออนจะบิดเบือนอะตอมในลักษณะที่ทำให้ทิศทางของไดโพลพลิกกลับในระยะทางหนึ่งๆ ในระยะทางที่สั้นกว่า อะตอมและไอออนจะผลักกัน ในขณะที่ระยะทางที่ไกลกว่านั้น จะดึงดูดกัน ระยะทางที่ไดโพลพลิกเกิดขึ้นจะเป็นตัวกำหนด
ความยาวพันธะของโมเลกุล สูตรเย็นมากในการสร้างโมเลกุลนี้ นักวิจัยได้เตรียมเมฆของอะตอมของรูบิเดียม-87 ที่อุณหภูมิเพียง 20µK เนื่องจากอุณหภูมิที่สูงขึ้นอาจเสี่ยงที่พลังงานความร้อนของอะตอมและไอออนจะเอาชนะความแข็งแรงที่อ่อนแอของพันธะได้ จากนั้นทีมใช้เลเซอร์พัลส์
เพื่อเตรียมส่วนประกอบของโมเลกุล: ขั้นแรกทำให้อะตอมเดี่ยวแตกตัวเป็นไอออน จากนั้นกระตุ้นอะตอมรูบิเดียมที่อยู่ใกล้เคียงในเมฆเย็นจัดจนถึงสถานะ อะตอมของมีขนาดใหญ่กว่าไอออน 1,000 เท่า เนื่องจากยิ่งอิเล็กตรอนถูกกระตุ้นมากเท่าไร อะตอมก็จะยิ่งอยู่ห่างจากนิวเคลียสมากขึ้นเท่านั้น
เมื่ออะตอม
ในการตรวจสอบการก่อตัวของโมเลกุล นักวิจัยได้ประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์ไอออนแบบพิเศษ ซึ่งแตกต่างจากกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงซึ่งใช้แสงในการถ่ายภาพวัตถุ ในกล้องจุลทรรศน์นี้สนามไฟฟ้าจะแยกโมเลกุลและทำให้อะตอมของ Rydberg แตกตัวเป็นไอออน จากนั้นไอออนที่แยกจากกัน
และแกน จะถูกนำทางไปตามกล้องจุลทรรศน์และไปยังเครื่องตรวจจับ เนื่องจากอัตราส่วนประจุต่อมวลต่างกัน แกน และไอออนจะมาถึงเครื่องตรวจจับนี้ในเวลาที่แตกต่างกัน ทำให้สามารถตรวจจับแต่ละรายการแยกกันได้อ่านเพิ่มเติมการแสดงผลทางศิลปะของอะตอม (ทรงกลมสีน้ำตาลแดงสี่ลูก)
ที่จัดอยู่ในโครงตาข่ายเลเซอร์ (เส้นไซน์ซอยด์สีขาว โดยอะตอมอยู่ในร่องคลื่น)การเพิ่มขึ้นของฟิสิกส์ เนื่องจากโมเลกุลมีขนาดใหญ่ กล้องจุลทรรศน์ควรจะสามารถวัดการเคลื่อนไหวของคู่ที่จับกันในโมเลกุลได้ “การสั่นสะเทือนในโมเลกุลนี้ค่อนข้างช้าเมื่อเทียบกับโมเลกุลทั่วไป และกล้องจุลทรรศน์ไอออน
ของเรามีความละเอียดเพียงพอในการแก้ไขกระบวนการดังกล่าว”ผู้เขียนนำบทความ ซึ่งเป็นก๊าซของอะตอมที่ถูกทำให้เย็นลงซึ่งทั้งหมดมีสถานะพื้นควอนตัมเดียวกัน อะตอมใน BEC ทำตัวเหมือนคลื่นสสารขนาดมหึมาลูกเดียวที่ขยายไปทั่วกลุ่ม และความละเอียดเชิงพื้นที่ของกล้องจุลทรรศน์ไอออน
ก็สูงพอที่จะตรวจสอบปรากฏการณ์ในระดับที่ใกล้เคียงกับความยาวที่คลื่นสสารเปลี่ยนแปลง ดังนั้นจึงทำให้สามารถดำเนินการทดลองเชิงพื้นที่กับก๊าซควอนตัมเหล่านี้ได้ ตัวอย่างเช่น การศึกษาสิ่งเจือปนไอออนิกและการกระเจิงของไอออน-อะตอมในระบบควอนตัมและไอออนถูกแยกออกจากกันโดยระยะทาง
ที่เทียบเท่า
กับความยาวพันธะ โมเลกุลจะก่อตัวขึ้นโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อต่อสู้กับอคติและแบบแผนที่ทำให้นักฟิสิกส์ไม่สนใจเรื่องดังกล่าว โดยเน้นย้ำว่า “ไม่มีขีดจำกัด” ในสิ่งที่สามารถทำได้ด้วยฟิสิกส์ แคมเปญนี้จะสนับสนุนเยาวชนให้ทำฟิสิกส์โดยแก้ไขความเข้าใจผิดเกี่ยวกับวิชา ขจัดอุปสรรคในการมีส่วนร่วม
โดยเฉพาะในกลุ่มที่ด้อยโอกาส และเน้นย้ำว่าฟิสิกส์เป็นอย่างไร การแก้ปัญหาระดับโลก เช่น การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ สาธารณสุข และความยากจนทางวิทยาศาสตร์ได้ทำให้ ธุรกิจ สิ่งพิมพ์ของบริษัท เป็นไปได้ เขากล่าวเสริมว่า “เกินความฝันที่กล้าหาญของเรา “. หนึ่งในความสำเร็จ
ที่ไม่ค่อยมีคนรู้จักของ IOP คือการสร้างกองทุนเพื่อการกุศลในปี 1924 โดยได้รับเงินบริจาค 100 ปอนด์จากพันตรีชาร์ลส์ ฟิลลิปส์ นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษและผู้ก่อตั้ง IOP และเติมเงินด้วยเงินบริจาคจากสมาชิกอย่างสม่ำเสมอ มูลค่าของกองทุนเพิ่มขึ้นเป็นมากกว่า 1 ล้านปอนด์เมื่อต้นศตวรรษที่ 21
ทำให้ IOP สามารถให้การสนับสนุนทางการเงินโดยตรงแก่นักฟิสิกส์และครอบครัวที่ต้องการความช่วยเหลือ เมื่อไม่นานมานี้นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ ซึ่งดำรงตำแหน่งประธานหญิงคนแรกของ IOP ได้บริจาคเงินรางวัล 2.3 ล้านปอนด์ของเธอจากรางวัล สำหรับงานของเธอในการค้นพบพัลซาร์
ทำให้ IOP สามารถเปิดตัวกองทุนเพื่อสนับสนุนนักศึกษาระดับปริญญาเอกจากกลุ่มที่ด้อยโอกาสในมหาวิทยาลัยในสหราชอาณาจักรและไอร์แลนด์ในปีที่แล้ว เมื่อมองไปในอนาคต IOP เพิ่งเปิดตัวแคมเปญใหม่ที่สำคัญเพื่อขยายการมีส่วนร่วมในวิชาฟิสิกส์ (ดูกรอบด้านบน)
ชุมชนฟิสิกส์ในปี 2020 แตกต่างจากชุมชนที่มีอยู่ในปี 1920 เมื่อ IOP ก่อตั้งขึ้น แน่นอนว่ามันใหญ่กว่านี้มาก แต่ต้องขอบคุณที่ยังมีความหลากหลายมากขึ้น และอาชีพมากมายที่นักฟิสิกส์ในปัจจุบันไล่ตาม ตั้งแต่ไอทีและวิศวกรรมไปจนถึงการเงินและการศึกษา จะได้รับการต้อนรับอย่างกระตือรือร้นจาก JJ Thomson อย่างแน่นอน “ผมควรจะชอบ ในนามของผู้ที่สนใจในฟิสิกส์” เขากล่าว
แนะนำ ufaslot888g
