Bir Molekülden Elektron Atmak İçin Süper Yoğun Lazer Nasıl Kullanılır


tüm onun için Doğa, belirli bir sahneyi tekrar tekrar oynatma eğilimindedir: madde ve ışığın karşılaşması.

Sahneyi neredeyse sonsuz sayıda şekilde sahneye koyar, ancak en bilinen versiyonlarda ışık, bir fotonun bir atoma veya moleküle çarpmasıyla başlayan fiziksel bir süreci başlatır. Fotosentezde, güneşten gelen fotonlar bir bitkideki klorofil moleküllerine çarparak elektronları serbest bırakır ve karbondioksit ve suyun kimyasal olarak şeker ve oksijene dönüşmesini sağlar. Güneş yanığı olduğunuzda, ultraviyole ışık fotonları cildinizdeki DNA moleküllerine çarpar ve hasar verir. Süreci teknolojide de bulacaksınız, örneğin bir kristalde düzenlenmiş silikon atomlarının güneşten gelen fotonları elektrik enerjisi üreten bir elektron akışına dönüştürdüğü güneş panellerinde.

Ancak fizikçiler, fotonlar atomlar ve moleküllerle karşılaştığında ne olduğunun ayrıntılarını hâlâ bilmiyorlar. Oyun bazında, saniyenin kentilyonda biri (veya 10 saniye) olan attosaniyeler üzerinde gerçekleşir.-18 bir saniye). Bu tür geçici fenomenleri incelemek için saniyeler süren darbeler gönderen özel bir lazer gerekir. Bir lazer darbesinin uzunluğunu biraz bir kameranın deklanşör hızı gibi düşünebilirsiniz. Darbe ne kadar kısa olursa, hareket halindeki bir elektronu o kadar net yakalayabilirsiniz. Fizikçiler bu anları inceleyerek, doğada her yerde bulunan temel bir süreç hakkında daha fazla anlayış kazanırlar.

Geçen ay, Çin’deki birçok akademik kurumdaki fizikçiler yayınlanan sonuçlar içinde Fiziksel İnceleme Mektupları son derece parlak ve kısa kızılötesi lazer darbesiyle aydınlatıldıktan sonra bir elektronun iki atomlu bir molekülü terk etmesi için geçen süreyi ölçtüklerini gösteriyor. Yazarlar makalede, iki atomlu bir molekül nispeten basit olsa da, deneysel tekniklerin ışığın daha karmaşık moleküllerde elektronlarla nasıl etkileşime girdiğini incelemek için “yeni bir yol açtığını” yazdı. (WIRED ile röportaj yapmayı kabul etmediler.)

Deneyde araştırmacılar, lazerden gelen fotonlar moleküle çarptıktan sonra elektronun molekülden ayrılmasının ne kadar sürdüğünü ölçtüler. Spesifik olarak, elektronun, kalkıştan önce 3.500 attosaniye boyunca iki atom arasında ileri geri yankılandığını keşfettiler. Bunu bir perspektife oturtmak gerekirse, bu, saniyenin üçte biri kadar süren göz kırpmasından katrilyon kat daha hızlıdır.

Çalışmada yer almayan Ohio Eyalet Üniversitesi’nden fizikçi Alexandra Landsman, bu deneyde zamanı korumak için araştırmacıların ışığın kutuplaşması olarak bilinen bir özelliğini izlediğini söylüyor. Polarizasyon, birçok dalga türünün bir özelliğidir ve salındıkları yönü tanımlar. Bir okyanus dalgasını hayal ederek kutuplaşmayı düşünebilirsiniz. Dalganın tepe ve alçaldığı yön, polarizasyon yönüdür – hem su yüzeyine dik hem de dalganın hareket ettiği yöne diktir.

Bir ışık dalgası, elektromanyetik alandaki bir salınımdır veya tüm uzaya nüfuz eden ve elektrik yüklerini iten veya çeken kuvvet alanıdır. Işık bir boşlukta ilerlediğinde, bu alanı salınır ve kuvvet alanının gücünün, okyanus dalgası gibi hareket yönüne dik olarak yukarı ve aşağı gitmesine neden olur. Işığın polarizasyonu, alanın salındığı yönü tanımlar. Belirli bir yönde polarize olan ışık bir elektrona çarptığında, o elektronu o yöne paralel olarak ileri geri değiştirir.



Kaynak : https://www.wired.com/story/how-to-use-a-laser-to-kick-an-electron-out-of-a-molecule/

Yorum yapın

SMM Panel PDF Kitap indir