Soyuq fəzada sərbəst olduqda, molekul fırlanmasını yavaşlataraq və kvant keçidlərində fırlanma enerjisini itirərək özbaşına soyuyacaq. Fiziklər göstərmişlər ki, bu fırlanma soyutma prosesi molekulların ətrafdakı hissəciklərlə toqquşması nəticəsində sürətləndirilə, ləngitilə və hətta tərsinə çevrilə bilər. .googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2'); });
Almaniyanın Maks-Plank Nüvə Fizikası İnstitutunun və Kolumbiya Astrofizika Laboratoriyasının tədqiqatçıları bu yaxınlarda molekullar və elektronlar arasındakı toqquşmaların səbəb olduğu kvant keçid sürətlərini ölçməyə yönəlmiş bir təcrübə apardılar. Onların Physical Review Letters jurnalında dərc olunan tapıntıları ilk eksperimental sübutları təqdim edir. daha əvvəl yalnız nəzəri olaraq təxmin edilən bu nisbətin.
"Zəif ionlaşmış qazda elektronlar və molekulyar ionlar olduqda, toqquşmalar zamanı molekulların ən aşağı kvant səviyyəli populyasiyası dəyişə bilər" dedi tədqiqat aparan tədqiqatçılardan Abel Kalosi Phys.org-a. proses ulduzlararası buludlarda baş verir, burada müşahidələr göstərir ki, molekullar əsasən ən aşağı kvant vəziyyətlərindədirlər.Mənfi yüklü elektronlar və müsbət yüklü molekulyar ionlar arasındakı cazibə elektronların toqquşması prosesini xüsusilə səmərəli edir.
İllərdir ki, fiziklər toqquşmalar zamanı sərbəst elektronların molekullarla nə qədər güclü qarşılıqlı əlaqədə olduğunu nəzəri cəhətdən müəyyən etməyə çalışırlar və nəticədə onların fırlanma vəziyyətini dəyişirlər.Lakin indiyədək onların nəzəri proqnozları eksperimental şəraitdə sınaqdan keçirilməyib.
Kalosi izah edir: "İndiyədək müəyyən bir elektron sıxlığı və temperatur üçün fırlanma enerjisi səviyyələrindəki dəyişikliyin etibarlılığını müəyyən etmək üçün heç bir ölçmə aparılmayıb".
Bu ölçməni toplamaq üçün Kalosi və həmkarları təcrid olunmuş yüklü molekulları 25 Kelvin civarında temperaturda elektronlarla sıx əlaqəyə gətirdilər. Bu, onlara əvvəlki işlərdə qeyd olunan nəzəri fərziyyələri və proqnozları eksperimental olaraq sınaqdan keçirməyə imkan verdi.
Tədqiqatçılar təcrübələrində Almaniyanın Heidelberq şəhərindəki Maks-Plank Nüvə Fizika İnstitutunda növ seçici molekulyar ion şüaları üçün nəzərdə tutulmuş kriogen saxlama halqasından istifadə etdilər. hər hansı digər fon qazlarından əsasən boşaldılır.
"Kriogen halqada saxlanılan ionlar radiasiya yolu ilə halqa divarlarının temperaturuna qədər soyudula bilər və bu, ən aşağı kvant səviyyəsində ionların doldurulmasına səbəb ola bilər" dedi Kálosi."Kriogen anbar halqaları bir neçə ölkədə bu yaxınlarda tikilmişdir, lakin bizim obyektimiz belədir. molekulyar ionlarla təmasda ola bilən xüsusi hazırlanmış elektron şüası ilə təchiz edilmiş yeganədir.İonlar bu halqada bir neçə dəqiqə saxlanılır, molekulyar ionların fırlanma enerjisini öyrənmək üçün lazerdən istifadə edilir.
Prob lazeri üçün spesifik optik dalğa uzunluğunu seçməklə, komanda fırlanma enerji səviyyələri həmin dalğa uzunluğuna uyğun gələrsə, saxlanılan ionların kiçik bir hissəsini məhv edə bilərdi. Sonra onlar spektral siqnalları əldə etmək üçün pozulmuş molekulların fraqmentlərini aşkar etdilər.
Komanda elektron toqquşmaların mövcudluğu və yoxluğu şəraitində ölçmələrini topladı. Bu, onlara təcrübədə müəyyən edilmiş aşağı temperatur şəraitində üfüqi populyasiyada dəyişiklikləri aşkar etməyə imkan verdi.
"Fırlanma vəziyyətini dəyişən toqquşma prosesini ölçmək üçün molekulyar ionda yalnız ən aşağı fırlanma enerjisi səviyyəsinin olmasını təmin etmək lazımdır" dedi Kalosi."Buna görə də, laboratoriya təcrübələrində molekulyar ionlar həddindən artıq soyuqda saxlanılmalıdır. kriogen soyutma istifadə edərək otaq temperaturundan çox aşağı temperaturda, bu da tez-tez 300 Kelvinə yaxındır.Bu həcmdə molekullar hər yerdə olan molekullardan, ətraf mühitimizin infraqırmızı istilik radiasiyasından təcrid edilə bilər.
Kalosi və həmkarları öz təcrübələrində radiasiya keçidlərində elektron toqquşmalarının üstünlük təşkil etdiyi eksperimental şəraitə nail ola bildilər. Kifayət qədər elektron istifadə etməklə onlar CH+ molekulyar ionları ilə elektron toqquşmalarının kəmiyyət ölçülərini toplaya bildilər.
"Biz aşkar etdik ki, elektronun yaratdığı fırlanma keçid sürəti əvvəlki nəzəri proqnozlara uyğun gəlir."Bizim ölçmələrimiz mövcud nəzəri proqnozların ilk eksperimental testini təmin edir.Gələcək hesablamaların soyuq, təcrid olunmuş kvant sistemlərində ən aşağı enerji səviyyəli populyasiyalara elektron toqquşmalarının mümkün təsirlərinə daha çox diqqət yetirəcəyini gözləyirik.
Təcrübə şəraitində ilk dəfə nəzəri proqnozları təsdiqləməklə yanaşı, bu tədqiqatçılar qrupunun son işi mühüm tədqiqat nəticələri ola bilər. Məsələn, onların tapıntıları göstərir ki, kvant enerjisi səviyyələrində elektronların yaratdığı dəyişiklik sürətinin ölçülməsi mümkün ola bilər. radio teleskoplar tərəfindən aşkar edilən kosmosdakı molekulların zəif siqnallarını və ya nazik və soyuq plazmalarda kimyəvi reaktivliyi təhlil edərkən çox vacibdir.
Gələcəkdə bu məqalə elektron toqquşmalarının soyuq molekullarda fırlanma kvant enerji səviyyələrinin işğalına təsirini daha yaxından nəzərdən keçirən yeni nəzəri tədqiqatlara yol aça bilər. Bu, elektron toqquşmalarının harada ən güclü təsirə malik olduğunu anlamağa kömək edə bilər. sahədə daha müfəssəl təcrübələr aparmaq mümkündür.
"Kriogen saxlama halqasında biz daha çox diatomik və çox atomlu molekulyar növlərin fırlanma enerji səviyyələrini araşdırmaq üçün daha çox yönlü lazer texnologiyasını təqdim etməyi planlaşdırırıq" deyə Kálosi əlavə edir. .Bu tip laboratoriya ölçmələri, xüsusən Çilidəki Atacama Böyük Millimetr/Submillimetr Massivi kimi güclü rəsədxanalardan istifadə edərək müşahidə astronomiyasında tamamlanmağa davam edəcək.”
Orfoqrafik səhvlər, qeyri-dəqiqliklərlə qarşılaşsanız və ya bu səhifənin məzmunu ilə bağlı redaktə sorğusu göndərmək istəyirsinizsə, lütfən, bu formadan istifadə edin. Ümumi sorğular üçün əlaqə formamızdan istifadə edin. Ümumi rəy üçün aşağıdakı ictimai şərh bölməsindən istifadə edin (zəhmət olmasa, izləyin) təlimatlar).
Rəyiniz bizim üçün vacibdir. Bununla belə, mesajların həcminə görə fərdi cavablara zəmanət vermirik.
Sizin e-poçt ünvanınız yalnız alıcılara e-poçtu kimin göndərdiyini bildirmək üçün istifadə olunur. Nə sizin ünvanınız, nə də alıcının ünvanı başqa məqsədlər üçün istifadə edilməyəcək. Daxil etdiyiniz məlumat e-poçtunuzda görünəcək və Phys.org tərəfindən heç bir yerdə saxlanmayacaq. forma.
Gələnlər qutunuza çatdırılan həftəlik və/və ya gündəlik yeniləmələri əldə edin. İstənilən vaxt abunəlikdən çıxa bilərsiniz və biz heç vaxt məlumatlarınızı üçüncü tərəflərlə paylaşmayacağıq.
Bu vebsayt naviqasiyaya kömək etmək, xidmətlərimizdən istifadənizi təhlil etmək, reklamın fərdiləşdirilməsi üçün məlumat toplamaq və üçüncü tərəflərdən məzmun təqdim etmək üçün kukilərdən istifadə edir. Veb saytımızdan istifadə etməklə siz Məxfilik Siyasətimizi və İstifadə Şərtlərimizi oxuduğunuzu və başa düşdüyünüzü qəbul edirsiniz.
Göndərmə vaxtı: 28 iyun 2022-ci il