これは肉眼で見える単一の原子の写真です。

原子を見たいですか?これは、肉眼で完全に見える単一の原子の画像です。

  • 原子は非常に小さいので、顕微鏡なしで見ることはほとんど不可能です。
  • しかし今、受賞した原子の写真には電場の中にある単一の粒子が写っており、よく見れば肉眼で見ることができる。
  • これは 38 個の陽子を持つストロンチウム原子です。ストロンチウム原子の直径は数百万分の一ミリメートルです。

宇宙にあるすべての通常の物質は、肉眼では見えないほど小さな構成要素で構成されています。しかし、私たち人間は、目の物理的な限界によって、見たいものを見るのを止めたりはしないのではないでしょうか?

原子イメージングにおける画期的な進歩は物理学と工学に影響と応用をもたらし、原子構造を高解像度かつ三次元で研究できる驚くべき能力をもたらしました。これは材料科学から量子通信まであらゆる用途に使用できます。

定義によれば、原子は中心の原子核とその周囲を囲む負に帯電した電子の雲を含む物質の基本単位です。原子は非常に小さく、直径はわずか数十ナノメートルです。実際、それらは非常に小さいため、最新の顕微鏡を使用しても肉眼で見ることはできません。

しかし、最近公開された画像には、電場の中に浮かぶ原子の形が示されており、顕微鏡を必要とせずに肉眼で見ることができるほど「大きい」という。

これは肉眼で見える単一の原子の写真です。
「イオントラップ内の単一原子」

この素晴らしい写真は写真家のデイヴィッド・ナドリンガー氏のもので、「イオントラップ内の単一原子」と題されています。英国工学物理科学研究会議の科学写真コンテストでも優勝したこの画像は、強い電界に浸され、レーザー光線で照射されて光を発する単一のストロンチウム原子の形状を描いている。

この写真に写っているストロンチウム原子 1 個は肉眼で見えますが、見るには目を凝らして注意深く見なければなりません。具体的には、写真の中央をよく見ると、小さくてかすかな青い点が見えます。これは青紫色レーザーで照らされたストロンチウム原子です。

アルカリ土類金属元素であるストロンチウムが写真の「主役」として選ばれたのは、その原子サイズが小さいためです。ストロンチウムの原子番号は陽子38個で、ストロンチウム原子の直径は数百万分の1ミリメートルです。通常、この大きさは肉眼で見るには小さすぎるが、科学者は巧妙なトリックを使って原子をはるかに明るく見せた。

したがって、写真のストロンチウム原子は高出力レーザーにさらされ、原子の周りを回る電子が活性化されました。これらのエネルギーを与えられた電子は明るい光を発します。十分なエネルギーに達すると、電子は従来のカメラで原子の画像を撮影できるほどの強さの光を放出します。

しかし、それは原子を肉眼で完全に見ることができるという意味ではありません。上の画像は長時間露光写真です。つまり、実際にはストロンチウム原子の電子から放出される強力な光は、人間の目には認識できないほど弱いということです。代わりに、カメラの長時間露光機能を使用して、原子から放出される十分な光を「収集」し、それを写真に収めて見えるようにする必要があります。

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