Як побачили атоми?

  1. Атоми і звичайні вимірювальні прилади
  2. Тунельний мікроскоп
  3. Як побачили атоми

Хоча вчені в принципі давно знають, що атоми існують, все ж тінь сумніву залишалася, бо побачити атоми очима нікому не вдавалося.

Тепер вчені можуть отримувати зображення атомів на екрані комп'ютера, пересувати атоми по поверхні, використовуючи спеціальний інструмент - тунельний мікроскоп (СТМ).

Атоми і звичайні вимірювальні прилади

Побачити атоми в звичайному мікроскопі не можна через малі розміри останніх - від чотирьох до шістнадцяти мільярдних часток сантиметра в діаметрі. Волосок на руці в мільйон разів товщі. Використовувати звичайний світло, щоб освітити атом, не можна, тому що хвиля видимого світла в дві - п'ять тисяч разів більше діаметру атома.

Тунельний мікроскоп

Хоча вчені в принципі давно знають, що атоми існують, все ж тінь сумніву залишалася, бо побачити атоми очима нікому не вдавалося

Тунельний мікроскоп

СТМ - це не оптичний прилад з окуляром, куди можна заглянути оком. Це комп'ютеризований інструмент зі спеціальним наконечником, який можна розташовувати дуже близько до досліджуваної поверхні. При русі наконечника електрони проскакують проміжок між наконечником і матеріалом поверхні. В результаті можна зареєструвати електричний струм. При щонайменшій зміні відстані між поверхнею і наконечником - електродом змінюється сила електричного струму.

Як побачили атоми

Поверхня, яка здається нам ідеально гладкою, на атомному рівні є вельми і вельми горбистої. Електрод реєструє кожне піднесення, навіть якщо воно не перевищує розмірами атом. Комп'ютер малює об'ємну карту поверхні, враховуючи кожен її атом. В результаті ми можемо «бачити» атоми.

За допомогою СТМ вчені навчилися маніпулювати атомами. Спочатку атоми охолоджуються до мінус 270 градусів Цельсія, що дуже близько до абсолютного нуля температур, при такій низькій температурі атоми стають практично нерухомими.

Використовуючи при цьому електрод СТМ, можна за допомогою магнітного поля переміщати атоми на свій розсуд і навіть писати ними слова на поверхні речовини. Ці слова написані так само, як слова в книгах для сліпих шрифтом Брайля. Прочитати ці атомні письмена можна тільки за допомогою СТМ.

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту і натисніть Ctrl + Enter.

Рейтинг: 4.9 / 5. З 27 голосів.

Please wait ...