Sovuq fazoda erkin bo'lsa, molekula o'z aylanishini sekinlashtirib, kvant o'tishlarida aylanish energiyasini yo'qotib, o'z-o'zidan soviydi.Fiziklar bu aylanish sovutish jarayonini molekulalarning atrofdagi zarrachalar bilan to'qnashuvi tufayli tezlashtirishi, sekinlashtirishi yoki hatto teskarisiga aylantirish mumkinligini ko'rsatdi. .googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2'); });
Germaniyadagi Maks-Plank nomidagi Yadro fizikasi instituti va Kolumbiya astrofizika laboratoriyasi tadqiqotchilari yaqinda molekulalar va elektronlar o‘rtasidagi to‘qnashuvlar natijasida kvant o‘tish tezligini o‘lchashga qaratilgan eksperiment o‘tkazdilar.Ularning Physical Review Letters jurnalida chop etilgan topilmalari birinchi eksperimental dalillarni taqdim etadi. ilgari faqat nazariy jihatdan baholangan ushbu nisbatning.
"Zaif ionlangan gazda elektronlar va molekulyar ionlar mavjud bo'lganda, molekulalarning eng past kvant darajasidagi populyatsiyasi to'qnashuv paytida o'zgarishi mumkin", dedi tadqiqot o'tkazgan tadqiqotchilardan biri Abel Kalosi Phys.org ga."Buning misoli. jarayon yulduzlararo bulutlarda sodir bo'ladi, bu erda kuzatuvlar molekulalar asosan eng past kvant holatida ekanligini ko'rsatadi.Manfiy zaryadlangan elektronlar va musbat zaryadlangan molekulyar ionlar o'rtasidagi tortishish elektron to'qnashuv jarayonini ayniqsa samarali qiladi.
Ko'p yillar davomida fiziklar to'qnashuv vaqtida molekulalar bilan erkin elektronlar qanchalik kuchli o'zaro ta'sir qilishini va pirovardida ularning aylanish holatini o'zgartirishini nazariy jihatdan aniqlashga harakat qilishdi.Biroq, hozirgacha ularning nazariy bashoratlari eksperimental sharoitda sinab ko'rilmagan.
"Hozirgacha ma'lum bir elektron zichligi va harorat uchun aylanish energiyasi darajasidagi o'zgarishlarning haqiqiyligini aniqlash uchun hech qanday o'lchovlar o'tkazilmagan", deb tushuntiradi Kalosi.
Ushbu o'lchovni yig'ish uchun Kalosi va uning hamkasblari ajratilgan zaryadlangan molekulalarni 25 Kelvin atrofidagi haroratda elektronlar bilan yaqin aloqaga keltirdilar. Bu ularga oldingi ishlarda bayon qilingan nazariy taxminlar va bashoratlarni eksperimental ravishda sinab ko'rish imkonini berdi.
O'z tajribalarida tadqiqotchilar Germaniyaning Geydelberg shahridagi Maks-Plank yadro fizikasi institutida turlarga qarab tanlab olinadigan molekulyar ion nurlari uchun mo'ljallangan kriogenli saqlash halqasidan foydalanganlar. Bu halqada molekulalar poyga yo'liga o'xshash orbitalarda kriogen hajmda harakatlanadilar. har qanday boshqa fon gazlaridan asosan bo'shatiladi.
"Kriogen halqada saqlangan ionlar halqa devorlarining haroratigacha radiatsiyaviy sovutilishi mumkin, bu esa eng past kvant darajalarida to'ldirilgan ionlarni hosil qiladi", deb tushuntiradi Kalosi. "Kriogenik saqlash halqalari yaqinda bir necha mamlakatlarda qurilgan, ammo bizning qurilmamiz shunday. molekulyar ionlar bilan aloqa qilish mumkin bo'lgan maxsus mo'ljallangan elektron nur bilan jihozlangan yagona.Ushbu halqada ionlar bir necha daqiqa davomida saqlanadi, molekulyar ionlarning aylanish energiyasini so'roq qilish uchun lazer ishlatiladi.
Prob lazeri uchun ma'lum bir optik to'lqin uzunligini tanlab, jamoa saqlanadigan ionlarning kichik bir qismini, agar ularning aylanish energiya darajasi to'lqin uzunligiga mos keladigan bo'lsa, yo'q qilishi mumkin edi. Keyin ular spektral signallarni olish uchun buzilgan molekulalarning bo'laklarini aniqladilar.
Jamoa o'z o'lchovlarini elektron to'qnashuvlar mavjudligi va yo'qligida to'pladi.Bu ularga tajribada o'rnatilgan past harorat sharoitida gorizontal populyatsiyadagi o'zgarishlarni aniqlash imkonini berdi.
"Aylanish holatini o'zgartiruvchi to'qnashuvlar jarayonini o'lchash uchun molekulyar ionda faqat eng past aylanish energiyasi darajasi mavjudligini ta'minlash kerak", dedi Kalosi."Shuning uchun laboratoriya tajribalarida molekulyar ionlar juda sovuqda saqlanishi kerak. hajmi, odatda 300 Kelvinga yaqin bo'lgan xona haroratidan ancha past haroratgacha kriogen sovutish yordamida.Ushbu hajmda molekulalarni hamma joyda joylashgan molekulalardan, atrof-muhitimizning infraqizil termal nurlanishidan ajratish mumkin.
Kalosi va uning hamkasblari o'z tajribalarida radiatsiyaviy o'tishlarda elektronlar to'qnashuvi hukmronlik qiladigan eksperimental sharoitlarga erisha oldilar. Etarlicha elektronlardan foydalanish orqali ular CH+ molekulyar ionlari bilan elektron to'qnashuvining miqdoriy o'lchovlarini to'plashlari mumkin edi.
"Biz elektronlar tomonidan yaratilgan aylanish tezligi oldingi nazariy bashoratlarga mos kelishini aniqladik", dedi Kalosi. "Bizning o'lchovlarimiz mavjud nazariy bashoratlarning birinchi eksperimental sinovini ta'minlaydi.Kelajakdagi hisob-kitoblar sovuq, izolyatsiya qilingan kvant tizimlaridagi eng past energiya darajasidagi populyatsiyalarga elektron to'qnashuvining mumkin bo'lgan ta'siriga ko'proq e'tibor qaratishini kutmoqdamiz.
Ushbu tadqiqotchilar guruhining yaqinda olib borgan ishlari birinchi marta eksperimental sharoitda nazariy bashoratlarni tasdiqlashdan tashqari, muhim tadqiqot natijalariga ega bo'lishi mumkin.Masalan, ularning topilmalari kvant energiya darajasining elektron tomonidan induktsiyalangan o'zgarish tezligini o'lchashni taklif qiladi. radio teleskoplar tomonidan aniqlangan kosmosdagi molekulalarning zaif signallarini yoki nozik va sovuq plazmalardagi kimyoviy reaktivlikni tahlil qilishda hal qiluvchi ahamiyatga ega.
Kelajakda ushbu maqola elektron toʻqnashuvlarining sovuq molekulalarda aylanma kvant energiya darajalarini egallashga taʼsirini chuqurroq koʻrib chiqadigan yangi nazariy tadqiqotlarga yoʻl ochishi mumkin. Bu elektron toʻqnashuvlar qayerda kuchli taʼsir koʻrsatishini aniqlashga yordam beradi. dalada batafsilroq tajribalar o'tkazish mumkin.
"Kriogen saqlash halqasida biz ko'proq diatomik va ko'p atomli molekulyar turlarning aylanish energiya darajasini tekshirish uchun ko'p qirrali lazer texnologiyasini joriy qilishni rejalashtirmoqdamiz", deb qo'shimcha qiladi Kalosi. "Bu ko'p sonli qo'shimcha molekulyar ionlardan foydalangan holda elektron to'qnashuvini o'rganishga yo'l ochadi. .Ushbu turdagi laboratoriya o'lchovlari, ayniqsa Chilidagi Atakama Katta Millimetr / Submillimetr massivi kabi kuchli rasadxonalardan foydalangan holda kuzatuv astronomiyasida to'ldirilishi davom etadi.”
Imlo xatolari, noaniqliklarga duch kelsangiz yoki ushbu sahifa mazmunini tahrirlash soʻrovini yubormoqchi boʻlsangiz, iltimos, ushbu shakldan foydalaning. Umumiy soʻrovlar uchun bizning aloqa formamizdan foydalaning. Umumiy fikr-mulohaza uchun, iltimos, quyidagi ochiq fikr-mulohazalar boʻlimidan foydalaning (iltimos, quyidagi amallarni bajaring). ko'rsatmalar).
Sizning fikr-mulohazalaringiz biz uchun muhim. Biroq, xabarlar hajmi tufayli biz individual javoblarga kafolat bermaymiz.
Sizning elektron pochta manzilingiz faqat qabul qiluvchilarga e-pochtani kim yuborganligini bilish uchun ishlatiladi. Sizning manzilingiz ham, qabul qiluvchining manzili ham boshqa maqsadlarda foydalanilmaydi. Siz kiritgan ma'lumotlar elektron pochtangizda ko'rinadi va Phys.org tomonidan hech qanday holatda saqlanmaydi. shakl.
Kirish qutingizga haftalik va/yoki kunlik yangilanishlarni oling. Istalgan vaqtda obunani bekor qilishingiz mumkin va biz hech qachon maʼlumotlaringizni uchinchi shaxslar bilan baham koʻrmaymiz.
Ushbu veb-sayt navigatsiyaga yordam berish, xizmatlarimizdan foydalanishingizni tahlil qilish, reklamani shaxsiylashtirish uchun ma'lumotlarni to'plash va uchinchi tomonlardan kontentga xizmat ko'rsatish uchun cookie-fayllardan foydalanadi. Veb-saytimizdan foydalanish orqali siz Maxfiylik siyosatimiz va Foydalanish shartlarimizni o'qib chiqqanligingizni va tushunganingizni tan olasiz.
Yuborilgan vaqt: 28-iyun-2022