Автор |
Сообщение |
Михаил ®
Стаж: 14 лет 3 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 |
|
|
 |
senyaarseniy
Стаж: 16 лет 9 мес.
Сообщений: 149
Ratio: 3.268
2.44%
|
KoSStjan писал(а):  | 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... |
|
|
 |
batlergerman
Стаж: 10 лет 5 мес.
Сообщений: 225
Ratio: 1.029
49.74%
|
Снять атом невозможно. Не позволяет принцип неопределенности Гейзенберга. По той же причине нельзя представить как выглядит элементарная частица. |
|
|
 |
00tv
Стаж: 16 лет 2 мес.
Сообщений: 158
Ratio: 54.142
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 |
|
|
 |
zz13
Стаж: 13 лет 2 мес.
Сообщений: 2646
Ratio: 3.814
30.43%
|
00tv писал(а):  | 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 |
|
|
 |
TasmaNFeraL
Uploader 100+
Стаж: 16 лет
Сообщений: 758
Ratio: 8.606
Раздал: 102.5 TB
Поблагодарили: 516
19.81%
|
Цитата: | «Одиночный атом в ионной ловушке» |
Atom lives matter!!! ALM!!! Свободу атому!!!  |
_________________ Intel 11900KF BOX @5.3GHz| ASUS Maximus Hero XIII|
G.Skill TRIDENT Z RGB [3733/C15/64GB]|MSI RTX4090 SUPRIM X|
Arctic Liquid Freezer II 420 A-RGB| Deepcool PX1300P| FD Define 7XL|
Samsung: 970 Evo+ 2TB| KINGSTON KC3000 4TB| WD Red Plus 18 TB|
Keenetic GIGA| DL: 1Gbit/ UL: 1Gbit
|
|
 |
romazepa
Стаж: 11 лет
Сообщений: 935
Ratio: 7.049
21.22%
|
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  --------------------------- 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©
|
|
 |
mineev61
Стаж: 10 лет 5 мес.
Сообщений: 24
Ratio: 1.329
100%
|
Ты видишь суслика? Нет. И я не вижу, а он есть! |
|
|
 |
Totosha007
Только чтение
Стаж: 8 лет
Сообщений: 1922
Ratio: 11.613
Раздал: 16.28 TB
100%
Откуда: NSK
|
Raptor303 писал(а):  | zz13 писал(а):  | Джэрэмая писал(а):  | 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?  Что это за силы взаимодействия, которые действуют именно так и никак иначе... откуда появились эти силы, почему они такие?  |
Элементарно Ватсон! По воле Божьей..за семь дней..  |
|
|
 |
mobilen
Стаж: 10 лет 6 мес.
Сообщений: 344
Ratio: 3.823
5.06%
|
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. |
|
|
 |
iBigBadWolf
Стаж: 9 лет 4 мес.
Сообщений: 768
Ratio: 402.514
Поблагодарили: 811
100%
Откуда: местный.
|
mineev61 писал(а):  | 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):  | 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... |
|
|
 |
Rodinovich
Стаж: 18 лет
Сообщений: 59
Ratio: 33.489
Поблагодарили: 3702
100%
|
wcp писал(а):  | снято на сяоми? блин, любую точку можно назвать атомом и поди докажи |
Получи образование, займись это областью науки и сам сможешь всё проверить ) |
|
|
 |
Books6687
Стаж: 10 лет 3 мес.
Сообщений: 1267
Ratio: 632.755
Раздал: 48.3 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  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... |
|
|
 |
ambystoma
Стаж: 11 лет 4 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.
|
|
|
|
 |
Books6687
Стаж: 10 лет 3 мес.
Сообщений: 1267
Ratio: 632.755
Раздал: 48.3 TB
100%
|
ambystoma писал(а):  | 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):  | 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... |
|
|
 |
Raptor303
Стаж: 13 лет 8 мес.
Сообщений: 9823
Ratio: 45.679
100%
|
zz13 писал(а):  | 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?  Четкое у вас объяснение... |
|
|
 |
|
|
|