Фото Атома Под Микроскопом

При изучении строения и структуры материалов используются современные электронные микроскопы. Их разрешение довольно высоко, чтобы увидеть уже сами атомы, из которых построен материал. Да вот незадача!

Первое изображение орбитальной структуры атома водорода

Мы хорошо знаем, что все вещества состоят из атомов - это наименьшее возможное количество любого химического элемента. Позже, однако, выяснилось, что атомы вовсе не неделимы, а состоят из ядра и вращающихся вокруг него электронов. Но оказалось, что и это не предел Вскоре были открыты и другие элементарные составные частицы вроде кварков, под сомнение была поставлена даже цельность электронов, которые предположительно могут быть расщеплены на холоны, спиноны и орбитоны. Впрочем, почему бы и нет?

Электронные микроскопы, позволяющие делать снимки отдельных атомов, существуют уже полвека. Длина волны видимого света больше диаметра среднего атома, поэтому увидеть атом с помощью даже самого мощного светового микроскопа нельзя. Длина волны электрона гораздо меньше, и электронные микроскопы, позволяющие делать снимки отдельных атомов, существуют уже полвека.

На данной фотографии вы смотрите на первое прямое изображение орбит электрона вокруг атома — фактически волновую функцию атома! Для получения фотографии орбитальной структуры атома водорода, исследователи использовали новейший квантовой микроскоп — невероятное устройство, которое позволяет ученым заглянуть в область квантовой физики. Орбитальная структура пространства в атоме занята электроном. Но при описании этих микроскопических свойств материи, ученые полагаются на волновые функции — математические способы описания квантовых состояний частиц, а именно того, как они ведут себя в пространстве и во времени.