Вы когда-нибудь думали, что сможете увидеть отдельный атом, не глядя в окуляр мощного микроскопа?
Вы когда-нибудь думали, что сможете увидеть один атом, не глядя в окуляр мощного микроскопа? Физик из Оксфордского университета Дэвид Надлингер получил главный приз на пятом ежегодном национальном конкурсе научной фотографии Совета по исследованиям в области инженерных и физических наук (EPSRC) за свой снимок «Один атом в ионной ловушке», который делает нечто невероятное: делает один атом видимым для человеческого глаза.
Нажмите на изображение, чтобы увеличить его. Фото: Дэвид Надлингер/EPSRC
Снятое обычной цифровой камерой изображение показывает атом стронция, подвешенный электрическими полями, исходящими от металлических электродов ионной ловушки, расстояние между которыми составляет около 2 мм. Надлингер сделал снимок через окно камеры сверхвысокого вакуума, в которой находится ионная ловушка, которая используется для изучения потенциала атомарных ионов, охлаждаемых лазером, в новых приложениях, таких как высокоточные атомные часы и датчики, а также в квантовых вычислениях.
Стронций - мягкий серебристый металл, который горит на воздухе и вступает в реакцию с водой. Он наиболее известен тем, что придает фейерверкам и сигнальным ракетам их яркое красное свечение, а также является одним из ключевых ингредиентов светящихся в темноте красок и пластиков, поскольку он может поглощать свет и медленно излучать его. Именно это и произошло на этой фотографии.
В подписи к фотографии Надлингер объясняет: «При освещении лазером правильного сине-фиолетового цвета атом поглощает и переизлучает световые частицы достаточно быстро, чтобы обычная камера могла запечатлеть его в фотография с длинной выдержкой.«Атом стронция кажется больше своего истинного размера, потому что он излучал свет и слегка колебался в течение длительного воздействия.
О своем вдохновении на фото-победитель он говорит:
«Идея увидеть отдельный атом невооруженным глазом показалась мне удивительно прямым и интуитивным мостом между крохотным квантовым миром и нашей макроскопической реальностью. Предварительные расчеты показали, что цифры на моей стороне, и когда я отправился в лабораторию с камерой и штативами одним тихим воскресным днем, я был вознагражден этим конкретным изображением маленькой бледно-голубой точки.”
«Одиночный атом в ионной ловушке» занял 1-е место в категории «Оборудование и установки» и стал абсолютным победителем конкурса. Всего в фотоконкурсе EPSRC пять категорий: «Эврика и открытия», «Оборудование и объекты», «Люди и навыки», «Инновации» и «Странные и чудесные».
Вот некоторые из других победивших изображений:
1 место Эврика и Дискавери: «На кухне далеко-далеко…» Ли Шэнь
Нестабильность жидкости на сферическом мыльном пузыре в кухонной раковине. На двух сторонах изображения показаны некоторые из различных физических явлений, изученных в ходе исследования образования и поведения пены в смазочных материалах и таких продуктах, как напитки. Фото: Ли Шэнь, Имперский колледж Лондона
1 место Инновация: «Микропузырьки для доставки лекарств» Эстель Бегин
Пузырь микронного размера, покрытый наноразмерными липосомами, содержащими лекарство. Микропузырьки изучаются для терапевтического применения и улучшения доставки лекарств к больным мишеням, таким как опухоли. Фото: Эстель Бегин, Оксфордский университет.
1 место Люди и навыки: «Человек-паук на мосту Георга IV» Ричарда Койна
Доброволец в наушниках для электроэнцефалографии (ЭЭГ), регистрирующих активность мозга, во время прогулки по мосту Георга IV в Эдинбурге. Исследователи использовали ЭЭГ для измерения нейронных реакций пожилых людей на различную городскую среду, от оживленных дорог до тихого парка. Фото: Ричард Койн, Эдинбургский университет
1-е место Странно и чудесно: «Природная наноразмерная сеть для улавливания цвета»
Структуры микрометрового масштаба, покрывающие крыло бабочки, улавливают солнечные лучи и создают множество ослепительных цветов. Фото: Бернис Акпинар, Имперский колледж Лондона