شنبه 31 شهریور 1403 - 10:01
سریعترین میکروسکوپ جهان زمان را منجمد کرد!
ایسنا/یک میکروسکوپ الکترونی جدید میتواند به طور مؤثر زمان را ثابت کند و تصاویری از وقایع را تنها ظرف یک آتوثانیه بگیرد.
تصویربرداری از دنیای زیراتمی نه تنها به این دلیل که بسیار کوچک است، بلکه چون بسیار سریع هم است، دشوار است. اکنون فیزیکدانان دانشگاه آریزونا سریعترین میکروسکوپ الکترونی جهان را برای ثبت وقایع تنها یک کوئنتیلیونم ثانیهای توسعه دادهاند.
یک دوربین خوب با سرعت شاتر که در حد میلیثانیه است، ممکن است بتواند عکس واضحی از فردی که در حال دویدن است، بگیرد، اما سریعترین دوربینها در جهان که میکروسکوپهای الکترونی عبوری هستند، میتوانند رویدادهایی را در مقیاس آتوثانیه، مانند عکسهای الکترونهایی که در حال حرکت هستند، ثبت کنند.
میکروسکوپ الکترونی عبوری (Transmission electron microscopy) نوعی میکروسکوپ الکترونی است که در آن پرتویی از الکترونها از یک نمونه فوقالعاده نازک عبور میکنند و در اثر تعامل الکترونهای عبوری با نمونه تصویر تشکیل میشود. سپس تصویر بر روی یک ابزار تصویرساز مانند یک صفحه نمایش فلورسنت یا یک لایه از فیلم عکاسی متمرکز و بزرگنمایی شده یا توسط یک حسگر آشکار میشود.
این میکروسکوپها قادر به تصویربرداری با وضوح قابل توجهی بالاتر از میکروسکوپ نوری هستند و علت آن کوچکتر بودن طول موج الکترونها نسبت به طول موج نور است. آنها قابلیت عکسبرداری از ریزساختار مواد با بزرگنمایی هزار تا یک میلیون برابری با وضوح تصویری در حد کوچکتر از یک نانومتر را دارند.
شایان ذکر است که یک آتوثانیه معادل یک کوئنتیلیوم ثانیه است که باعث میشود یک میلیثانیه (یک هزارم ثانیه) ابدی به نظر برسد.
برای روشنتر شدن آن میتوان گفت که در هر ثانیه به تعداد ثانیههای موجود در ۳۱.۷ میلیارد سال، «آتوثانیه» وجود دارد. این بیش از دو برابر زمانی است که جهان وجود داشته است. این یعنی اعدادی واقعا غیر قابل درک در اینجا وجود دارد.
تلاشهای قبلی برای ثبت رویدادها در چنین مقیاس زمانی، تا ۴۳ آتوثانیه رسیده بود که محققان آن زمان آن را «کوتاهترین رویداد کنترلشده توسط بشر» نامیدند و اکنون محققان آن را حتی کوتاهتر کرده و آن را تنها به یک آتوثانیه رساندهاند.
این کار جدید بر اساس تحقیقات پیر آگوستینی، فرنک کراوس و آن لوهیلیر انجام گرفته است که اولین پالسهای نوری را تولید کردند که به اندازه کافی کوتاه بودند که در مقیاس آتوثانیه اندازهگیری شوند.
گفتنی است که این تیم جایزه نوبل فیزیک را در سال ۲۰۲۳ به دست آورده است.
پژوهشگران برای این مطالعه جدید، چیزی را توسعه دادند که آن را «آتومیکروسکوپ» مینامند. ابتدا یک پالس نور فرابنفش به درون یک فوتوکاتد شلیک میشود که الکترونهای بسیار سریعی را درون آتومیکروسکوپ آزاد میکند. سپس یک پالس لیزر به دو پرتو تقسیم میشود که هر دو به الکترونهایی که از طریق میکروسکوپ حرکت میکنند، فرستاده میشوند. یکی از این پرتوها قطبی شده است و در زمانهای کمی متفاوت میرسند و یک پالس الکترونی تولید میکنند که میتواند یک نمونه (در این مورد گرافن) را تصویر کند.
این تیم با استفاده از این تکنیک قادر به تولید پالسهای الکترونی در مقیاس تنها یک آتوثانیه شد که به آنها اجازه میداد حرکت فوق سریع الکترون را مشاهده کنند که معمولاً قابل مشاهده نیست.
محققان میگویند این پیشرفت میتواند در فیزیک کوانتومی، شیمی و زیستشناسی کاربرد داشته باشد.
محمد حسن، نویسنده این مطالعه گفت: بهبود تفکیک زمانی درون میکروسکوپهای الکترونی مدتها پیشبینی میشد و مورد توجه بسیاری از گروههای تحقیقاتی قرار داشت، زیرا همه ما میخواهیم حرکت الکترون را ببینیم. این حرکات در چند آتوثانیه اتفاق میافتند.
وی افزود: اکنون برای اولین بار میتوانیم با میکروسکوپ الکترونی عبوری خود به تفکیک زمانی آتوثانیهای دست یابیم و «آتومیکروسکوپ» را ابداع کردیم. ما برای اولین بار میتوانیم تکههایی از الکترون را در حال حرکت ببینیم.
این پژوهش در مجله Science Advances منتشر شده است.
پربیننده ترین
-
عکس مسی درآمد؛ آخرین توپ طلا با آرایشگر ویژه!
-
10 جایزه 5 میلیون تومانی برای کاربران آخرین خبر (مهلت شرکت در مسابقه تا 9 آذر تمدید شد.)
-
10 جایزه 5 میلیون تومانی برای کاربران آخرین خبر (مهلت شرکت در مسابقه تا 9 آذر تمدید شد.)
-
آخرین وضعیت راهها در چهارمین روز از سال جدید؛ محور چالوس از شنبه دوباره بسته میشود
-
زنده؛ بیرانوند در یک قدمی استقلال
-
"دنا پلاس اتومات" بخریم یا "تارا اتومات؟"/ مقایسه اختصاصی "آخرینخودرو" از دو خودروی پرطرفدار
-
چالش/ بازیکن داخل تصویر رو حدس بزن (16)
-
5 نشانه ضعیف شدن ریه ها و بهترین روش تقویت آن چیست؟
-
لندکروزر یا ۲۰۶؟ / مقایسه جالب "آخرینخودرو" به بهانه سخنان جنجالی میرسلیم
-
سپ، برترین شرکت در خاورمیانه شد
-
چالش/ بازیکن داخل تصویر رو حدس بزن (28)
-
ویدیو تست و بررسی فیدلیتی پرایم جدید در آخرین خودرو
-
چالش/ بازیکن داخل تصویر رو حدس بزن (14)
-
لحظه به لحظه با جدال پرسپولیس مقابل النصر
-
چالش/ بازیکن داخل تصویر رو حدس بزن (22)
-
یحیی مچ ساپینتو را خواباند / برد ارزشمند پرسپولیس در صدمین شهرآورد
-
چالش/ بازیکن داخل تصویر رو حدس بزن (19)
-
چالش/بازیکن داخل تصویر رو حدس بزن (11)
آخرین اخبار
-
مراسم رژه مشترک نیروهای مسلح در اردبیل
-
مراسم رژه نیروهای مسلح در اهواز
-
مراسم رژه یگانهای نیروهای مسلح در اصفهان
-
واعظی: هدف اصلی رژیم صهیونیستی، ایجاد جنگ فراگیر در منطقه است
-
با کودک خجالتی چگونه رفتار کنیم؟
-
جزئیات ۲ اقدام موثر مدیریت شهری برای زنان زاهدانی
-
عکس/ نمایش موشک هایپرسونیک «فتاح» در مراسم رژه
-
مراسم رژه ۳۱ شهریورماه در مشهد
-
یکهزار و ۶۸۱ هکتار بافت حاشیه در خراسان شمالی شناسایی شد
-
منتقدان درباره فیلم «سرانجام» ساخته کلود للوش چه گفتند؟
-
خسروپناه: اینکه میگویند نسل زِد از فرهنگ ایثار و شهادت بریدهاند حرف غلطی است
-
ویدئوی جالب از قدرت بال زدن زنبور
-
وضعیت جوی کشور همزمان با شروع پاییز
-
نکات مهم تربیت فرزندان سبک زیستی اضطراب
-
وقتی که مشکاتیان، کامکارها و عندلیبی «خزان» را نواختند
سایر اخبار مرتبط
نظرات
ثبت نظر
مهمترین اخبار
واریزی فوقالعاده دولت پزشکیان به حساب این گروه از مستمریبگیران
شنبه 31 شهریور 1403 - 09:57:00
فروش ۸ تن شمش طلا در ۳۶ حراج
شنبه 31 شهریور 1403 - 09:42:24
همتی عامل رشد بورس را معرفی کرد
جمعه 30 شهریور 1403 - 23:00:17
روزی که سن بازنشستگی 65 سال شد
جمعه 30 شهریور 1403 - 21:45:00
روایت غیردولتی از اقتصاد ایران
جمعه 30 شهریور 1403 - 22:20:00