Учёным из университета Райса (г. Хьюстон, США) удалось получить возбужденные атомы калия диаметром около миллиметра. Гиганты являются наиболее точной реализацией модели атома Бора. Работа опубликована в Physical Review Letters.
«Используя ридберговские атомы в высоковозбужденном состоянии и пульсирующие электрические поля, мы смогли управлять движением электронов и привести атом в планетарное состояние», — говорит руководитель исследования Барри Даннинг.
Ридберговскими называют атомы, в которых один из электронов внешней оболочки находится в высоковозбужденном состоянии. Воздействуя на такой атом лазерным излучением с определенной длиной волны, можно добиться «раздувания» его внешней электронной оболочки.
Планетарная модель атома была разработана около ста лет назад датским физиком Нильсом Бором. Согласно этой модели, электроны обращаются вокруг ядра атома, как планеты вокруг звезды, находясь лишь на определённых орбитах — энергетических уровнях. Электрон может испускать фотон, переходя с высокого энергетического уровня на низкий. Напротив, поглощение фотона, переводя электрон в возбужденное состояние, «перебрасывает» его на более высокий уровень. Эта модель принесла Бору Нобелевскую премию по физике в 1922 году.
Однако согласно квантовой теории, положение электрона на орбите вокруг атома не может быть определено — электрон представляет собой волну, «размазанную» по оболочке. Тем не менее, в случае с ридберговскими атомами, электроны переходят в псевдоклассическое состояние, в котором движение электрона можно отслеживать.
«В достаточно большой системе квантовые эффекты на уровне атомов могут переходить в классическую механику модели атома Бора», — поясняет Б. Даннинг.
Группа ученых из Университета Райс, в которую также входили исследователи из Венского технологического университета и Оакриджской национальной лаборатории, с помощью тщательно подобранных серий короткий лазерных импульсов смогли привести атом в состояние, в котором «локализованный» электрон обращался вокруг ядра на значительно большем расстоянии.
Диаметр оболочки достиг 1 мм, при том, что размер атома калия в обычных условиях составляет 243 пикометра (триллионных долей метра).
По словам Б. Даннинга, измерения показали, что электрон оставался локализованным на определенной орбите и вел себя почти как «классическая» частица, сообщает РИА «Новости».
http://webcache.googleusercontent.com/s ... ns&strip=1