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

 

Алкан на графите
Алкан на графите

Приглашение на вебинар «Комбинация АСМ и оптических методик: новые достижения и приложения»
НТ-МДТ Спектрум Инструментс приглашает Вас принять участие в бесплатном вебинаре «Комбинация АСМ и оптических методик: новые достижения и приложения»

Наносистемы: физика, химия, математика (2019, том 10, № 1)
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/volume10/10-1
Там же можно скачать номер журнала целиком.

XXI Менделеевский съезд по общей и прикладной химии,
Уважаемые коллеги! Приглашаем вас принять участие в работе XXI Менделеевского съезда по общей и прикладной химии, который состоится с 9 по 13 сентября 2019 года в Санкт-Петербурге и станет одним из основных мероприятий Международного года Периодической таблицы химических элементов, провозглашённого ООН в декабре 2017 г.
Проводится под эгидой Международного союза по теоретической и прикладной химии (IUPAC).

Микроэлементарно, Ватсон: как микроэлементы действуют на организм
Алексей Тиньков
Как на нас воздействуют кадмий, ртуть, цинк, медь и другие элементы таблицы Менделеева рассказал сотрудник кафедры медицинской элементологии РУДН Алексей Тиньков в интервью Indicator.Ru

Зимняя научная конференция студентов 4 курса ФНМ МГУ 22-23 января 2019 г.
Сафронова Т.В.
Настоящий сборник содержит тезисы докладов зимней научной студенческой конференции студентов 4-го курса ФНМ

Самые необычные таблицы Менделеева на выставке Международного года Периодической таблицы химических элементов

6-8 февраля в Российской академии наук состоялось торжественное открытие Международного года периодической таблицы химических элементов в России и приуроченная к этому масштабная интерактивная выставка

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!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
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.