นักวิจัยจาก ETH Zurich ในสวิตเซอร์แลนด์ได้ติดตามการเคลื่อนไหวที่รวดเร็วเป็นพิเศษของอิเล็กตรอนในน้ำของเหลวเป็นครั้งแรก ซึ่งเป็นขั้นตอนสำคัญในการทำความเข้าใจรายละเอียดอย่างละเอียดว่าปฏิกิริยาเคมีและชีวเคมีเริ่มต้นอย่างไรในสภาพแวดล้อมที่เป็นของเหลว ตามแบบจำลองอะตอมของบอร์แบบดั้งเดิม อิเล็กตรอนใช้เวลาประมาณ 150 อะตอมวินาที (10 -18วินาที) ในการโคจรรอบ
โปรตอน
ในอะตอมไฮโดรเจน ตั้งข้อสังเกตว่าการวัดในช่วงเวลาเพียงไม่กี่สิบ atto วินาทีเป็นไปได้เป็นเวลาหลายปีและแม้แต่ที่ความละเอียดต่ำกว่า 10 เฟมโตวินาที (10 -15 วินาที) ก็สามารถสังเกตได้ กระบวนการระดับอนุอะตอมบางกระบวนการ จนถึงและรวมถึงการสลายพันธะเคมี “การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน
เป็นเหตุการณ์สำคัญในปฏิกิริยาเคมี” เขากล่าว “นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมการวัดในช่วงเวลาที่มีความละเอียดสูงจึงสำคัญมาก” ทีม เป็นหนึ่งในคนกลุ่มแรกๆ ที่ตรวจจับการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในระดับ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความยาวคลื่นของพัลส์ อยู่ในช่วงรังสีอัลตราไวโอเลตสูง (XUV)
ซึ่งถูกดูดกลืนโดยอากาศได้ง่าย พวกเขาจึงต้องทำการตรวจวัดในห้องสุญญากาศ ข้อจำกัดนี้หมายความว่าพวกเขาสามารถทำการตรวจวัดระดับอะตอมวินาทีบนโมเลกุลในสถานะก๊าซเท่านั้น รูปแบบการวัดใหม่ปัจจุบัน นักวิจัยได้พัฒนารูปแบบการวัดใหม่ที่อาศัยการเปรียบเทียบการปล่อยแสง
(นั่นคือ การปล่อยอิเล็กตรอนที่กระตุ้นโดยแสงที่กระทบกับวัสดุ) จากน้ำของเหลวกับไอน้ำ ในการทดลอง พวกเขาฉีดน้ำของเหลวด้วยกล้องจุลทรรศน์ด้วยกล้องจุลทรรศน์เข้าไปในห้องสุญญากาศผ่านหัวฉีดควอตซ์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายในประมาณ 25 มม. เจ็ตนี้ไหลอย่างราบรื่น
(การไหลแบบราบเรียบ) เป็นเวลาสองสามมิลลิเมตรก่อนที่จะแตกตัวเป็นหยด ซึ่งจะแข็งตัวเมื่อสัมผัสกับกับดักเย็นไนโตรเจนเหลว “พื้นที่การไหลแบบราบเรียบของไมโครเจ็ตช่วยให้เราสามารถศึกษาน้ำที่เป็นของเหลวในสถานะกึ่งสมดุล ซึ่งใกล้เคียงกับอุณหภูมิห้องมาก” เวอร์เนอร์อธิบาย
เพื่อทำ
การวัดค่า ทีมงานได้โฟกัสขบวน XUV ของพัลส์ (ที่ได้จากพัลส์เลเซอร์ระยะใกล้ IR 30 เฟมโตวินาทีในเซลล์ก๊าซอาร์กอน) ลงบนน้ำที่ระเหย นอกจากรถไฟพัลส์ XUV นี้แล้ว พวกเขายังโฟกัสแบบจำลอง IR พัลส์ที่ลดทอนอย่างมากไปยังไมโครเจ็ทเหลว การตั้งค่านี้ช่วยให้สามารถตรวจจับอิเล็กตรอน
นักวิจัยสังเกตว่าโฟโตอิเล็กตรอนจากโมเลกุลของน้ำที่เป็นของเหลวจะถูกปล่อยออกมา 50-70 หลังจากที่ปล่อยออกมาจากโมเลกุลของน้ำที่เป็นก๊าซ ความแตกต่างของเวลานี้เกิดจากความจริงที่ว่าโมเลกุลในรูปของเหลวถูกล้อมรอบด้วยโมเลกุลของน้ำอื่นๆ สิ่งนี้ส่งผลต่อโครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์
ของโมเลกุล ทำให้เกิดการหน่วงเวลาที่วัดได้ ก้าวต่อไปที่สำคัญการเปลี่ยนจากการวัดในก๊าซไปสู่การวัดในของเหลวเป็นก้าวที่สำคัญ เนื่องจากปฏิกิริยาเคมีส่วนใหญ่ โดยเฉพาะปฏิกิริยาที่น่าสนใจทางชีวเคมีเกิดขึ้นในของเหลว ปฏิกิริยาต่างๆ เช่น การสังเคราะห์ด้วยแสงในพืชและกระบวนการทางชีวเคมี
บนเรตินาที่ทำให้เรามองเห็นนั้นถูกกระตุ้นโดยแสง เช่นเดียวกับการปล่อยแสงในน้ำ ซึ่งเป็นแหล่งสำคัญของความเสียหายเนื่องจากรังสีเอกซ์หรือรังสีไอออไนซ์อื่นๆ “ด้วยความช่วยเหลือของการวัด นักวิทยาศาสตร์ควรได้รับข้อมูลเชิงลึกใหม่เกี่ยวกับขั้นตอนพื้นฐานที่สุดของกระบวนการเหล่านี้
ความเป็นไปได้
ในการสร้างลำแสงของอะตอมที่เชื่อมโยงกัน ซึ่งสามารถเคลื่อนที่ในระยะทางไกลๆ หรือนำไปสู่จุดโฟกัสเล็กๆ เช่น เลเซอร์ออปติคอล ได้จุดประกายจินตนาการของนักฟิสิกส์ปรมาณู เลเซอร์อะตอมดังกล่าวอาจมีผลกระทบอย่างมากในด้านของเลนส์อะตอม การพิมพ์หินอะตอม
และการวัดที่แม่นยำ คอนเดนเสทของโบส-ไอน์สไตน์เป็นตัวอย่างของสสารอะตอมที่เชื่อมโยงกัน และเป็นจุดเริ่มต้นที่ดีสำหรับเลเซอร์อะตอม กระบวนการควบแน่นอะตอมเข้าสู่สถานะพื้นของกับดักแม่เหล็กนั้นคล้ายคลึงกับการกระตุ้นการปล่อยให้เป็นโหมดเดียวของเลเซอร์ออปติคอล และใคร ๆ
ก็สามารถคิดว่ากับดักนั้นเป็นเหมือนเครื่องสะท้อนเสียงด้วย “กระจกแม่เหล็ก” คุณสมบัติที่สำคัญของเลเซอร์คือเอาต์พุตคัปเปลอร์เพื่อแยกเศษส่วนของสนามที่สัมพันธ์กันด้วยวิธีที่มีการควบคุม และที่ MIT เราเพิ่งสาธิตอุปกรณ์ดังกล่าวสำหรับก๊าซโบสที่ติดอยู่ ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า”
เนื่องจากกับดักแม่เหล็กสามารถจำกัดเฉพาะอะตอมที่มีโมเมนต์แม่เหล็กซึ่งขนานกับสนามแม่เหล็ก เราจึงเปลี่ยน “การสะท้อนแสง” ของกระจกแม่เหล็กโดยใช้พัลส์คลื่นความถี่วิทยุสั้นๆ เพื่อเอียงโมเมนต์แม่เหล็กของอะตอม อะตอมที่สกัดด้วยวิธีนี้ถูกเร่งภายใต้แรงโน้มถ่วงและสังเกตได้จากการถ่ายภาพ
การดูดกลืน ด้วยการเปลี่ยนแอมพลิจูดของสนามความถี่วิทยุ เศษส่วนที่ถูกแยกออกมาสามารถเปลี่ยนแปลงได้ระหว่าง 0% ถึง 100% คุณสมบัติที่สำคัญของเลเซอร์คือความสอดคล้องกันของเอาต์พุต หรืออีกนัยหนึ่งคือการปรากฏตัวของคลื่นขนาดใหญ่ ในทางทฤษฎีการรักษาความสอดคล้องกัน
ถูกใช้เป็นเกณฑ์กำหนดสำหรับ BEC อย่างไรก็ตาม ไม่มีการวัดใดที่อธิบายไว้จนถึงขณะนี้ได้แสดงหลักฐานสำหรับการสั่งซื้อระยะไกล ตัวอย่างเช่น แม้ว่าการวัดค่าส่วนรวมจะเห็นด้วยกับคำตอบของสมการชโรดิงเงอร์ที่อุณหภูมิศูนย์ แต่ความถี่ที่ใกล้เคียงกันได้รับการทำนายไว้สำหรับก๊าซดั้งเดิม
ในระบบอุทกพลศาสตร์ วิธีหนึ่งในการตรวจสอบการเชื่อมโยงกันคือการมองหาผลกระทบของเฟสของฟังก์ชันคลื่นคอนเดนเสท ในตัวนำยิ่งยวด ขั้นตอนนี้ได้รับการสังเกตผ่านเอฟเฟกต์และในฮีเลียมเหลวนั้นอนุมานได้จากการเคลื่อนที่ของกระแสน้ำวนเชิงปริมาณ เฟสเป็นปริมาณเชิงซ้อน
credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
