13:38 2023-01-31
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ O picătură de apă iluminată creează un „atom optic”
_ O picătură de apă iluminată creează un „atom optic”
Lumina strălucitoare asupra unei picături de apă creează efecte analoge cu ceea ce se întâmplă într-un atom. Acest lucru ne poate ajuta să înțelegem cum funcționează atomii, scriu cercetătorii de la Universitatea din Göteborg într-un nou articol publicat în Physical Review Letters.
Dacă șopti lângă zidul din cupola Catedralei St Paul din Londra, veți descoperi că sunetul sare pe pereții domului de jur împrejur și este audibil pe partea opusă. De aceea, cupola Catedralei a fost numită „galeria șoaptă”.
Același efect se obține atunci când un fascicul de lumină este strălucit într-o picătură de apă. Razele de lumină sar de pe peretele interior al picăturii de apă din nou și din nou, mergând în jurul și în jurul picăturii. Când circumferința sa este un multiplu al lungimii de undă a luminii, are loc un fenomen de rezonanță, la fel ca sunetul din interiorul cupolei Catedralei, făcând picătura să strălucească mai puternic.
„În experimentele noastre cu lumina laser, am putut vedea că lumina este prinsă în interiorul picăturii de apă. Când picătura se micșorează din cauza evaporării, pare să clipească de fiecare dată când dimensiunea sa este potrivită pentru a crea fenomenul de rezonanță", spune Javier Marmolejo, doctorand în fizică la Universitatea din Göteborg, care este autorul principal al noului studiu.
Datorită tehnicii de pensete optice, câștigătoare a premiului Nobel, cercetătorii pot prinde o picătură de apă folosind raze laser care o țintesc din două direcții. Raza laser este refractată în picătura de apă și se împrăștie, captând lumina în interior.
Nu poți schimba dimensiunea cupolei din Catedrala Sf. Paul, dar o picătură de apă își schimbă dimensiunea pe măsură ce se evaporă. Cercetătorii au descoperit apoi cum picătura a fulgerat într-un mod similar cu ceea ce se întâmplă atunci când un electron este emis de un atom când este iluminat de lumină de lungimi de undă diferite. Ei au putut, de asemenea, să folosească o analogie cu mecanica cuantică pentru a explica modul în care rezonanțe - dimensiunea picăturii atunci când împrăștierea a fost cea mai mare - corespund nivelurilor de energie ale unui atom. Acest lucru face din picătură un model de atom cu bonusul suplimentar că dimensiunea acestuia poate fi variată. Oferă perspective mai profunde asupra modului în care lumina se împrăștie, fiind în același timp un model pentru înțelegerea modului în care funcționează atomii.
„Deoarece o picătură de apă este de aproximativ 100.000 de ori mai mare decât un atom, obținem un model al unui atom care este vizibil pentru cu ochiul liber, un „atom optic”, spune Javier Marmolejo.
Spectroscopia cu laser generează date despre nivelurile de energie, legăturile și structurile din atomi și molecule. În mod similar, spectrul de lumină împrăștiată din picăturile de apă generează date despre picăturile reale. Acest lucru poate fi folosit pentru a măsura ratele de evaporare ale picăturilor microscopice cu mare precizie, spun cercetătorii. Această descoperire poate fi aplicată și altor lichide decât apa și poate fi utilă atunci când se studiază picăturile de aerosoli din inhalatoarele utilizate pentru medicamente, de exemplu. Cercetătorii observă, de asemenea, că această tehnologie oferă o nouă modalitate de a analiza calitatea apei.
„Cantități mici de poluanți din apă schimbă modul în care picăturile clipesc, ceea ce deschide posibilitatea măsurătorilor rapide și ușoare ale substanțelor chimice. sau poluanți biologici din picăturile de apă”, spune Javier Marmolejo.
Comentarii:
Adauga Comentariu