Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Физики впервые запечатлели двойственную природу света

Ключевые слова:  Дуализм, Свет, Физика, Фотон, Электромагнитная волна

Опубликовал(а):  Доронин Федор Александрович

04 марта 2015

В 1905 году Альберт Эйнштейн объяснил природу фотоэлектрического эффекта, наблюдаемого при падении света на различные металлы, когда освещённые материалы испускают электроны. С тех пор все физики знают, что свет это не просто электромагнитная волна, но и элементарная безмассовая частицы — фотон. Но при этом более ста лет учёные не могли придумать эксперимент, позволяющий воочию увидеть эту двойственную природу.

Наконец, с этой задачей справились швейцарские исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL). Они впервые сумели сделать снимок, показывающий, что свет ведёт себя одновременно как волна и как частица.

Фабрицио Карбоне (Fabrizio Carbone) и его коллеги направляли сверхкороткие импульсы лазера на серебряный наноразмерный провод, подвешенный на графеновой плёнке, играющей роль электрического изолятора.

Лазер передавал заряженным частицам металла дополнительную энергию, заставляя их осциллировать. При этом сам лазерный свет перемещался вдоль провода в двух противоположных направлениях, как автомобили на шоссе. Когда встречные потоки пересекались, образовывались новые волны, которые со стороны казались стоящими на одном месте. Эти неподвижные световые волны сформировали вокруг проволоки поле, которое и стало источником света для следующего эксперимента.

Исследователи направили на получившееся поле поток электронов. При столкновении электрона и фотона одна из частиц сообщала другой долю своей энергии. Если электрон получает энергию, он начинает двигаться быстрее, если отдаёт — замедляется.

Чтобы проследить за этими изменениями, физики нацелили на электроны сверхбыстрый просвечивающий электронный микроскоп (ПЭР). В том месте, где частицы меняли свой энергетический уровень, они смогли запечатлеть стоячие волны, которые являлись проявлением волновой природы света. В то же время, наблюдая получение электроном "энергетического пакета" от фотона, учёные наглядно продемонстрировали, что свет ведёт себя и как частица.

"В ходе этого эксперимента мы впервые смогли запечатлеть квантово-механическое явление и продемонстрировать его парадоксальность, — сообщает Карбоне в пресс-релизе. — Возможность визуализировать квантовые явления в нанометровом масштабе и способность управлять ими открывает новую дорогу к технологиям квантовых вычислений".
Подробные результаты исследования опубликованы в издании Nature Communications (от.ред. статья Simultaneous observation of the quantization and the interference pattern of a plasmonic near-field в свободном доступе)



Источник: Вести.Наука



Комментарии
!!!
Опыт, разумеется, очень красивый. Но что, собственно, нового мы узнали???

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Няшечки
Няшечки

Премии Правительства Москвы молодым ученым за 2019 год
Объявлены лауреаты премии Правительства Москвы молодым ученым за 2019 год. Премией отмечены 50 работ молодых столичных ученых. Среди лауреатов 12 сотрудников МГУ имени М.В.Ломоносова. Конкурс на получение премий Правительства Москвы молодым ученым проводится с 2013 года. Торжественное награждение победителей состоится 7 февраля 2020 года в Государственном Кремлевском дворце.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Перерождение кремния: от полупроводника к металлу. Морская губка – основа для создания новых наноструктурных композитов. Нитрид-борные аналоги углеродных колец. Лучшие научные сюжеты года по версии APS. Сверхпроводимость ставит новый температурный рекорд. Звук переносит массу? Всяко-разно.

Наносистемы: физика, химия, математика (2019, том 10, № 6)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume10/10-6
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Да пребудет с вами сила плазмонов!
А.А.Семенова, Э.Н.Никельшпарг, Е.А.Гудилин, Н.А.Браже
Ученые Московского университета приблизились к решению проблем современной медицинской диагностики с использованием единичных клеток и их органелл путем разработки новых неинвазивных оптических методов анализа.

Юрий Добровольский: «Через 50 лет вся энергия будет вырабатываться биоорганизмами»
Андрей Бабицкий, Юрий Добровольский
Главный редактор ПостНауки Андрей Бабицкий побеседовал с химиком Юрием Добровольским о науке о материалах, будущем энергетики и новых аккумуляторах

Константин Жижин, член-корреспондент РАН: «Бор безграничен»
Наталия Лескова
Беседа с К.Ю. Жижиным, заместителем директора Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова по научной работе, главным научным сотрудником лаборатории химии легких элементов и кластеров.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.