يمكن لليزر الجديد قياس اهتزاز الجزيئات

منذ ما يقرب من 100 عام، تم اكتشاف أن المادة المجهرية لها خصائص موجية. ل

على مدار عقود من الزمن، حاولت تجارب متزايدة الدقة قياس الخصائص الاهتزازية للإلكترونات، على سبيل المثال.

في الجزيئات، يكون اهتزاز النوى الذرية واضحًا:ويمكن ملاحظتها في الاهتزازات الداخلية للنواة الذرية لبعضها البعض. تنتج مثل هذه الاهتزازات عن الإلكترونات الموجودة في الجزيئات التي تخلق روابط بين النوى، على سبيل المثال، تحدث الاهتزازات النووية في كل غاز جزيئي في الظروف العادية.

لدراسة خصائص اهتزاز النويدات بدقة شديدة، تحتاج إلى طريقة دقيقة للتغيير ومعرفة مدى قوة الرابطة في جزيء معين. 

لسوء الحظ ، ليس من الممكن بعد إجراء تنبؤات نظرية دقيقة حول الرابطة بين الجزيئات. لذلك ، من المستحيل فحص الاهتزازات بدقة. لا يمكن القيام بذلك إلا باستخدام جزيئات بسيطة.

كرس المؤلفون عملهم لهذا بالتحديدالجزيء، أي أيون الهيدروجين الجزيئي HD+. وهو يتألف من بروتون (ع) ونويدة الديوترون (د). وهي متصلة ببعضها البعض بواسطة إلكترون واحد. إن البساطة النسبية لهذا الجزيء تعني أنه يمكن استخدامه لإجراء حسابات نظرية دقيقة للغاية.

العام الماضي ، فريق بقيادة أستاذطور شيلر طريقة طيفية جديدة لدراسة دوران الأيونات الجزيئية. استخدم المؤلفون إشعاع تيراهيرتز بطول موجة يبلغ حوالي 0.2 ملم.

وفي دراسة جديدة، تمكن العلماء من إثبات ذلكيعمل نفس الأسلوب مع الاهتزازات الجزيئية المثيرة. وللقيام بذلك، كان عليهم تطوير ليزر بتردد خاص، وهو فريد من نوعه في خصائصه.

جنبا إلى جنب مع الليزر الجديد، هذه الطريقة متقدمةيتمتع التحليل الطيفي بقوة تحليلية أقوى بـ 10 آلاف مرة من الطرق السابقة، وفي النهاية اتضح أن تنبؤ نظرية الكم فيما يتعلق بسلوك النوى الذرية للبروتون والديوترون كان متسقًا مع التجربة مع وجود خطأ نسبي قدره ثلاثة في 100 مليار جزء. .

قراءة المزيد:

تم إنشاء أول خريطة دقيقة للعالم. ما هو الخطأ مع أي شخص آخر؟

لأول مرة ، سجل العلماء كيف تتشكل الكواكب حول النجوم منخفضة الكتلة

تم اكتشاف دواء مضاد للشيخوخة يزيل الخلايا الشائخة