Автор |
Сообщение |
Михаил ®
Стаж: 14 лет 1 мес.
Сообщений: 21356
Ratio: 22.972
100%
|
Атомы очень малы, они настолько малы, что человек разглядеть их не может, даже с помощью мощных микроскопов. Но, как это ни парадоксально, на этойм фото атома (а не просто картинке) вы можете увидеть частицу невооруженным глазом. Сегодня мы расскажем вам о том, как было сделано реальное фото атома.
Это реальное фото атома под электронным микроскопом сделана Дэвидом Нэдлингером и называется она «Одиночный атом в ионной ловушке». Пару лет назад она одержала победу в конкурсе на лучшую научную фотографию, проводимую Исследовательским советом инженерных и физических наук Великобритании. На фото изображен одиночный атом стронция в мощном электрическом поле. На него направлены лазеры, из-за чего атом испускает свет.
Что мы видим на снимке
Пусть частица и видна, рассмотреть как выглядит атом на фото все равно непросто. Если вы пристально вглядитесь в центр фотографии, то заметите слабо светящуюся голубую точку. Это и есть атом стронция, подсвеченный сине-фиолетовым лазером.
Примечательно то, что атом был сфотографирован обыкновенной цифровой камерой. В дополнение к ней использовались вспышки со светофильтрами и удлинительные кольца для макросъемки. При подсветке лазером атом стронция поглотил, а затем повторно излучил фотоны света. Отраженный свет и зафиксировала камера на длинной выдержке. Атомы без микроскопа можно увидеть только на фото. Название фото "Одиночный атом в ионной ловушке". Что же это за ловушка? Её электрические поля генерируются электродами из металла. На фото атома стронция в микроскопе поля составили два миллиметра.
Стронций в эксперименте использовали из-за размера: у стронция 38 протонов, и диаметр его атома — несколько миллионных долей миллиметра. Обычно столь мелкий объект мы бы не разглядели, но ученые использовали трюк, чтобы сделать атом ярче. Благодаря этому и получилось красивое фото атома.
Как сделали снимок
На фото атом под электронным микроскопом освещен высокомощным лазером, из-за которого электроны, кружащиеся по орбите вокруг атома стронция, получают больше энергии и начинают испускать свет. Как только заряженные электроны дали достаточное количество света, самая обыкновенная камера смогла сделать настоящее фото атома.
Правда, если бы вы лично стояли рядом с этой установкой, то ничего бы не увидели. Снимок сделан с помощью длинной выдержки, так как что без оборудования весь этот свет все равно не заметить. К сожалению, другого способа увидеть реальный одиночный атом невооруженным глазом у человека просто нет. Пока нет. Надеемся, что вскоре научный мир вновь порадует нас новыми фото атомов.
Автор фотографии Дэвид Надлингер сделал фото атома в микроскопе через окно камеры сверхвысокого вакуума, в которой заключена ионная ловушка. Эта техника не нова, но Надлингер впервые сделал это с помощью обычного фотоаппарата. Запечатлеть как выглядит атом под микроскопом на фото ему удалось с помощью камеры Canon 5D Mk II.
Чем снимок интересен для науки
В настоящее время ионные ловушки повсеместно распространены. Множество из них базируется на взаимодействии заряженных частиц с электромагнитным полем высокой частоты. Британский учёный для своего фото атома под микроскопом использовал квадрупольную ионную ловушку, второе название которой ловушка Пауля. Ловушки для ионов широко применяются для масс-спектрометрии — метода исследования вещества при котором определяется концентрация компонентов в нем — молекулярные массу, состав и формулу. Ионные ловушки применяются, помимо прочего, на химических производствах для фильтрации воздуха.ПМ |
|
|
![](https://nnmstatic.win/forum/images/spacer.gif) |
senyaarseniy
Стаж: 16 лет 7 мес.
Сообщений: 138
Ratio: 3.292
2.44%
|
KoSStjan писал(а): ![Перейти к этому сообщению Перейти к сообщению](images/615757900.gif) | Фундаментальная единица материи в квадрупольной ионной ловушке ярко освещена высокомощным лазером и запечатлена на фото в микроскопе через окно камеры сверхвысокого вакуума. Поэтично! |
атом уже давно не фундаментален... |
|
|
![](https://nnmstatic.win/forum/images/spacer.gif) |
batlergerman
Стаж: 10 лет 3 мес.
Сообщений: 225
Ratio: 1.029
49.87%
|
Снять атом невозможно. Не позволяет принцип неопределенности Гейзенберга. По той же причине нельзя представить как выглядит элементарная частица. |
|
|
![](https://nnmstatic.win/forum/images/spacer.gif) |
00tv
Стаж: 16 лет
Сообщений: 157
Ratio: 54.035
100%
|
У меня вопрос к знатокам, а разве остальное что входит в кадр не состоит из атомов ? Или это какой-то огромный атом ? По идее объекты должны выглядить как набор атомов, ониж в камере и должны так же выдавать излучение. Или я чего-то не понимаюю Может мусор в микроскопе или в камере |
|
|
![](https://nnmstatic.win/forum/images/spacer.gif) |
zz13
Стаж: 13 лет
Сообщений: 2559
Ratio: 3.805
30.55%
|
00tv писал(а): ![Перейти к этому сообщению Перейти к сообщению](images/615757900.gif) | У меня вопрос к знатокам, а разве остальное что входит в кадр не состоит из атомов ? Или это какой-то огромный атом ? По идее объекты должны выглядить как набор атомов, ониж в камере и должны так же выдавать излучение. Или я чего-то не понимаюю Может мусор в микроскопе или в камере |
я выше написал, на снимке не атом, а свет отражённый от него, поэтому световое пятно такое большое. сам атом в миллион раз меньше этого пятна |
|
|
![](https://nnmstatic.win/forum/images/spacer.gif) |
TasmaNFeraL
Стаж: 15 лет 10 мес.
Сообщений: 757
Ratio: 8.104
Раздал: 94.45 TB
Поблагодарили: 516
20.58%
|
Цитата: | «Одиночный атом в ионной ловушке» |
Atom lives matter!!! ALM!!! Свободу атому!!! ![:стрельба:](https://nnmstatic.win/forum/images/smiles/k_2gun.gif) |
_________________ Intel 11900KF BOX @5.3GHz| ASUS Maximus Hero XIII|
G.Skill TRIDENT Z RGB [3600/64GB]|MSI RTX4090 SUPRIM X|
Arctic Liquid Freezer II 420 RGB| RM850| FD Define 7XL|
Samsung: 970 Evo+ 2TB| SSD 870 Evo 2TB| WD Red Plus 18 TB|
Keenetic GIGA| DL: 500 mbit/s/ UL: 500 mbit/s
|
|
![](https://nnmstatic.win/forum/images/spacer.gif) |
romazepa
Стаж: 10 лет 10 мес.
Сообщений: 933
Ratio: 6.973
21.34%
|
Второй марк с его Digic 4 вполне годится как цифровая тушка способная сделать этот кадр. И если Англия (сразу у одних закипает прям), то сразу все там поголовно богатые в костюмах и фунтов у них колли не клюют и жиру бесятся. Угу. Только вот вторая модель пятерки получилась настолько удачно, что последующие 3 и 4 сильнее только в юзер функционале (лучше фокусировка, на второй моделе она ниочом; лучше работа с шумами - прогресс движка; wifi, более юзерфрендли корпус и тд - но лучше вгуглить что модели 15 лет и выдать моментальное - старье!... рукалицо Народ так же снимает и использует вещи, не как мусор - и по этому не вижу ничего такого, что данный ученый вот такими средствами смог. Как тот паравозик. p.s. Ни один сяоми не приблизился вообще рядом даже с самой простой зеркалкой, даже рядом с 350d древностью. Но ведь все решает когда, что вышло, и бум вокруг этого - а не сама суть - это кому это интересно ![:)](https://nnmstatic.win/forum/images/smiles/k_smile.gif) --------------------------- Да, похоже, что не тема на форуме - так сразу все (процентов 80) причудливым образом = магия = становятся высшими экспертами, знатоками, критиками и хайэнд спецами, та и вообще всё не так... нуачо улилюли нам диванным профессорам?!. Откат в средневековье походу полным ходом? да-да такая ж помойка из сиюсекундных мнений и хохм не стоящих даже гуана гуся, на что угодно диковенное причудливое ино(верное,странное...) - прям один в один. Историю не читай, а наблюдай. Жалобная книга Чехова отдыхает . p.s. интересно, сечас комменты открыты, с научной точки зрения? |
_________________ Единственное, что мешает мне учиться, — это полученное мной образование©
|
|
![](https://nnmstatic.win/forum/images/spacer.gif) |
mineev61
Стаж: 10 лет 3 мес.
Сообщений: 23
Ratio: 1.352
100%
|
Ты видишь суслика? Нет. И я не вижу, а он есть! |
|
|
![](https://nnmstatic.win/forum/images/spacer.gif) |
Totosha007
Только чтение
Стаж: 7 лет 9 мес.
Сообщений: 1922
Ratio: 11.391
Раздал: 15.94 TB
100%
Откуда: NSK
|
Raptor303 писал(а): ![Перейти к этому сообщению Перейти к сообщению](images/615757900.gif) | zz13 писал(а): ![Перейти к этому сообщению Перейти к сообщению](images/615757900.gif) | Джэрэмая писал(а): ![Перейти к этому сообщению Перейти к сообщению](images/615757900.gif) | Электронный микроскоп -- лженаука (фантазия и фотошоп). Увидеть можно только то, что не меньше длины волны видимого света. Вирусы и многие бактерии невидимы по определению. Кстати, воздух состоит тоже из атомов. |
по вашей логике вы не должны ничего видеть на этом форуме и писать сюда, ведь всё его содержимое невидимо в видимом спектре света ) |
Действительно ) Вообще большая часть как макромира, так и микромира это пустоты между частицами, объектами... Меня вот, что интересует: для любого движения нужна энергия. В атоме постоянно происходит движение частиц по орбите вокруг его ядра, но жизнь самих протонов, электронов... они живут вечно что ли? Как это возможно? ![:задумался:](https://nnmstatic.win/forum/images/smiles/k_scratch_one-s_head.gif) Что это за силы взаимодействия, которые действуют именно так и никак иначе... откуда появились эти силы, почему они такие? ![:задумался:](https://nnmstatic.win/forum/images/smiles/k_scratch_one-s_head.gif) |
Элементарно Ватсон! По воле Божьей..за семь дней.. ![:D](https://nnmstatic.win/forum/images/smiles/l_mrgreen.gif) |
|
|
![](https://nnmstatic.win/forum/images/spacer.gif) |
mobilen
Стаж: 10 лет 4 мес.
Сообщений: 342
Ratio: 3.852
5.08%
|
Господи...что за невежество. Ну, не интересует тебя наука- иди мимо. Зачем писать тупые комментарии??? Это же не инста, просто- иди дальше. Поверьте, было бы это фейком- научное сообщество сразу бы взбаламутилось. Ничего противоречащего нет для тех, кто физику хотя бы в школе изучал. В постах выше все объяснено. Не вижу смысла повторяться. Пишущие глупости, демонстрируют свою глупость и необразованность. Автору спасибо за публикацию. (Хотя, я это и из других источников знаю). Ученым - безусловное уважение за этот эксперимент. Представляю, сколько стоило усилий, расчетов и работы. |
|
|
![](https://nnmstatic.win/forum/images/spacer.gif) |
iBigBadWolf
Стаж: 9 лет 2 мес.
Сообщений: 767
Ratio: 401.621
Поблагодарили: 783
100%
Откуда: местный.
|
mineev61 писал(а): ![Перейти к этому сообщению Перейти к сообщению](images/615757900.gif) | Ты видишь суслика? Нет. И я не вижу, а он есть! |
Ты сегодня мне принёс Не букет из пышных роз, Не тюльпаны и не лилии. Протянул мне робко ты Очень скромные Хвосты, Но они такие милые. Суслики,суслики — Светлого мая привет.... Глупость ? - ДА !!! Но не надолго, выходные закончатся, мы вернемся к служению Науке и Отечеству... Добавлено спустя 8 минут 7 секунд: mobilen писал(а): ![Перейти к этому сообщению Перейти к сообщению](images/615757900.gif) | Господи...что за невежество. Ну, не интересует тебя наука- иди мимо. Зачем писать тупые комментарии??? Это же не инста, просто- иди дальше. Поверьте, было бы это фейком- научное сообщество сразу бы взбаламутилось. Ничего противоречащего нет для тех, кто физику хотя бы в школе изучал. В постах выше все объяснено. Не вижу смысла повторяться. Пишущие глупости, демонстрируют свою глупость и необразованность. Автору спасибо за публикацию. (Хотя, я это и из других источников знаю). Ученым - безусловное уважение за этот эксперимент. Представляю, сколько стоило усилий, расчетов и работы. |
Сударь, полностью согласен с Вашим негодованием. Мля, науку превратили в цирк. Вместо изысканий научных - сцуко, тест , плюсик или минусик.... писец просто...... слов не хватает... |
|
|
![](https://nnmstatic.win/forum/images/spacer.gif) |
Rodinovich
Стаж: 17 лет 9 мес.
Сообщений: 58
Ratio: 30.388
Поблагодарили: 3685
100%
|
wcp писал(а): ![Перейти к этому сообщению Перейти к сообщению](images/615757900.gif) | снято на сяоми? блин, любую точку можно назвать атомом и поди докажи |
Получи образование, займись это областью науки и сам сможешь всё проверить ) |
|
|
![](https://nnmstatic.win/forum/images/spacer.gif) |
Books6687
Стаж: 10 лет 1 мес.
Сообщений: 1264
Ratio: 599.538
Раздал: 45.69 TB
100%
|
Согласен с ходом мысли zz13 ... И также выскажу несколько мыслей для задающихся вопросом "а как же это работает" и какие проблемы возникают при изучении... Если в чём неправ - поправьте ![=)](https://nnmstatic.win/forum/images/smiles/k_smile.gif) Вот, допустим, хотим мы зафиксировать "нечто" на сенсоре фотоаппарата... Для упрощения давайте забудем про антиалиасинг и байеровский фильтр, и будем считать фотодиоды сенсора идеальными. То есть способными фиксировать всё, что "увидит" фотоаппарат чётко пиксель в пиксель во всём оптическом диапазоне... Далее без математики никак не обойтись... Размер субпикселя матрицы у кенона 5Д-марк2 порядка 6 мкм. То есть, если мы хотим сфотографировать некий объект размером в 6 мкм, и получить его фото в оригинальном размере в 1 пиксель, нам нужно однократное оптическое увеличение... Ну и считаем... Если объект имеет размер 600 нм, то его надо увеличить (оптикой микроскопа) в 10 раз. И на сенсоре фотоаппарата это также будет выглядеть как всего лишь один засвеченный пиксель... А чтобы разглядеть объект детально, придётся применять ещё большее оптическое увеличение... То есть, при том же размере объекта в 600 нм, и при идеальной оптической системе (без эффектов дифракции и прочих нюансах от оптики) и увеличении в 100 раз, он "засветит" уже 10 субпикселей матрицы фотоаппарата... Объект 60 нм потребует увеличения в 1000 раз. А объект в 6 нм надо будет увеличить в 10 000 раз... и это нужно для того, чтобы он "проявился" всего лишь на 10 субпикселях матрицы типового фотоаппарата. Ну и о размерах атомов... Длина волны видимого света примерно от 400 до 700 нм. Чтобы увидеть объекты размером меньше 400 нм, их надо освещать ультрафиолетом, или даже уходить в рентгеновский диапазон... Глаз этого не увидит, но фотосенсор может. Главное чтобы оптика позволяла... Неужели есть оптика с таким огромным увеличением без хроматических аберраций, замыливания и приемлемой глубиной резкости, позволяющей стабильно удерживать в фокусе подвижный нанообъект? И да, читая описание новости смущает, что нанообъект (атом стронция) подсвечивали в сине-фиолетовом, то есть в оптическом диапазоне спектра... Ведь, если я правильно понимаю волновую теорию света... чтобы возбудить атом (чтобы он сначала поглотил, а затем излучил фотоны) длина волны "облучателя" должна быть меньше физ-размеров объекта... |
|
|
![](https://nnmstatic.win/forum/images/spacer.gif) |
ambystoma
Стаж: 11 лет 2 мес.
Сообщений: 2057
Ratio: 3756.371
100%
|
Books6687с длительной выдержкой можно "намазать" пятно любого размера, не говоря уже о расфокусировке/искажениях оптической системы. возбужденные электроны атома при переходе на более низкие энергетические уровни испускали фотоны формируя эмиссионный спектр. Цитата: | Разница энергий уровней определяет энергию испущенного фотона, и, следовательно, его частоту в соответствии с формулой: E = hν здесь E — энергия фотона, h — постоянная Планка и ν — частота. |
Цитата: | Особенности спектра эмиссии некоторых элементов видимы невооружённым глазом, когда эти вещества, содержащие данные элементы, нагреты. Например, платиновый провод, опущенный в раствор нитрата стронция и затем поднесённый к открытому огню, испускает красный цвет благодаря атомам стронция. |
Цитата: | В последнее время наибольшее распространение получили эмиссионные и масс-спектрометрические методы спектрального анализа, основанные на возбуждении атомов и их ионизации в аргоновой плазме индукционных разрядов, а также в лазерной искре.
|
|
|
|
![](https://nnmstatic.win/forum/images/spacer.gif) |
Books6687
Стаж: 10 лет 1 мес.
Сообщений: 1264
Ratio: 599.538
Раздал: 45.69 TB
100%
|
ambystoma писал(а): ![Перейти к этому сообщению Перейти к сообщению](images/615757900.gif) | с длительной выдержкой можно "намазать" пятно любого размера, не говоря уже о расфокусировке/искажениях оптической системы. |
К чему здесь рассуждения о "намазывании" пятна?.. Ведь в новости озвучен успех об удачной фотографии одиночного атома... ambystoma писал(а): ![Перейти к этому сообщению Перейти к сообщению](images/615757900.gif) | возбужденные электроны атома при переходе на более низкие энергетические уровни испускали фотоны формируя эмиссионный спектр... |
И? Для массива атомов (скажем так - кучки вещества) это нормально... Но, как лазер оптического диапазона может возбудить одиночный атом? Ведь опыт проводился с одиночным атомом, изолированным и как-то удерживаемым в силовых полях ионной ловушки? Или нет? И нам показывают фото отклика не одного атома, а массива атомов, давшего отклик на частоте облучения? Это я к тому, что пример с нагреванием платинового провода открытым огнём некорректен. Там же у излучателя, роль которого выполняет открытый огонь, широкий спектр... А спектр лазера оптического диапазона (о котором сказано в описании новости) весьма узок... и явно не подходит в качестве возбудителя одиночного атома... ведь у одиночного атома слишком маленький размер, чтобы "увидеть волну и возбудиться" от этого излучения?.. Ну, для наглядности - это как попробовать снять инфу с блю-рей диска с помощью лазера от СD/DVD... отклика ведь не будет... потому что питы информации, записанные синим лазером, слишком малы, и потому будут невидны для красного... |
|
|
![](https://nnmstatic.win/forum/images/spacer.gif) |
Raptor303
Стаж: 13 лет 6 мес.
Сообщений: 9630
Ratio: 45.078
100%
|
zz13 писал(а): ![Перейти к этому сообщению Перейти к сообщению](images/615757900.gif) | я выше написал, на снимке не атом, а свет отражённый от него, поэтому световое пятно такое большое. сам атом в миллион раз меньше этого пятна |
А если на снимке человек, то на самом деле это не человек, а свет отражённый от него? ![:D](https://nnmstatic.win/forum/images/smiles/l_mrgreen.gif) Четкое у вас объяснение... |
|
|
![](https://nnmstatic.win/forum/images/spacer.gif) |
|
|
|