Jauns lāzers var izmērīt molekulu vibrāciju

Gandrīz pirms 100 gadiem tika atklāts, ka mikroskopiskajai vielai ir viļņu īpašības. Priekš

Gadu desmitiem ar arvien precīzākiem eksperimentiem ir mēģināts izmērīt, piemēram, elektronu vibrācijas īpašības. 

Molekulās atomu kodolu vibrācija ir acīmredzama:to var novērot viena otra atomu kodolu iekšējās vibrācijās. Šādas vibrācijas rada molekulās esošie elektroni, kas rada saites starp kodoliem, piemēram, kodola vibrācijas normālos apstākļos rodas katrā molekulārajā gāzē. 

Lai ļoti precīzi izpētītu nuklīdu vibrācijas raksturlielumus, nepieciešama precīza izmaiņu metode un zināšanas par to, cik stipra ir saite konkrētajā molekulā. 

Diemžēl vēl nav iespējams precīzi teorētiski prognozēt saiti starp molekulām. Tāpēc nav iespējams precīzi izpētīt vibrācijas. To var izdarīt tikai ar vienkāršām molekulām.

Autori savu darbu veltīja tieši tammolekulu, proti, molekulāro ūdeņraža jonu HD+. Tas sastāv no protona (p) un deuterona nuklīda (d). Tie ir savienoti viens ar otru ar vienu elektronu. Šīs molekulas relatīvā vienkāršība nozīmē, ka to var izmantot ārkārtīgi precīzu teorētisku aprēķinu veikšanai. 

Pagājušajā gadā komanda, kuru vadīja profesorsŠillers izstrādāja jaunu spektroskopisko metodi molekulāro jonu rotācijas izpētei. Autori izmantoja teraherca starojumu ar viļņa garumu aptuveni 0,2 mm.

Jaunā pētījumā zinātnieki to spēja pierādīttā pati pieeja darbojas aizraujošām molekulārajām vibrācijām. Lai to izdarītu, viņiem bija jāizstrādā lāzers ar īpašu frekvenci, tas ir unikāls pēc savām īpašībām. 

Kopā ar jauno lāzeru šī metode ir uzlabotaspektroskopijai ir 10 tūkstošus reižu jaudīgāka izšķirtspēja nekā iepriekšējām metodēm. Galu galā izrādījās, ka kvantu teorijas prognoze attiecībā uz protona un deuterona atomu kodolu uzvedību atbilst eksperimentam ar relatīvo kļūdu trīs no 100 miljardiem daļu .

Lasīt vairāk:

Tika izveidota pirmā precīzā pasaules karte. Kas vainas visiem pārējiem?

Zinātnieki pirmo reizi ir fiksējuši, kā planētas veidojas ap mazmasas zvaigznēm

Ir atklātas zāles pret novecošanos, kas noņem novecojošās šūnas