Впервые воссоздана визуальная модель атома лауреата Нобелевской премии Томсона

Физики из Австрии и Великобритании впервые исследовали распределение положительного заряда в капле жидкого гелия, получив фотографии этого процесса с помощью электронного микроскопа. Это дало возможность визуализировать известную модель атома Джозефа Томсона, как сообщается пресс-службой Иннсбрукского университета. Об этом рассказывает ТАСС.

Капли сверхтекучего гелия представляют собой чистую и холодную среду, в которой множество зарядов может распределяться с минимальным внешним вмешательством. Это позволило ученым проследить за движением зарядов, используя для этого наночастицы золота и наблюдая за испарением капель жидкого гелия, отметил профессор Пол Шейер из Иннсбрукского университета.

Как поясняют исследователи, в 1904 году Джозеф Томсон предложил одну из первых моделей атома, которая описывала атом как сферическое облако положительного заряда с равномерно распределенными электронами. Эта концепция была быстро опровергнута, однако задача равномерного распределения электрического заряда по поверхности идеальной сферы остается нерешенной.

В ходе экспериментов австрийские и британские физики воспроизвели теоретическую модель атома, работая с каплями сверхтекучего гелия. Ученые формировали микроскопические скопления газа, охлаждали их до почти абсолютного нуля и пропускали через пучок электронов и пары золота. Атомы металла, проникая внутрь капли, образовывали наночастицы, которые притягивались к электрическому заряду на поверхности и в объеме капли.

В результате внутри капли жидкого гелия образовался "слепок" из наночастиц золота, отражающий распределение электрического заряда в момент их формирования. Используя эти гелиевые "слепки", ученые воспроизвели распределение от пяти до трех дюжин электронов и сравнили результаты с математическими расчетами, которые совпали для небольшого числа зарядов. Это подтвердило возможность использования таких структур для поиска математических закономерностей, объясняющих поведение зарядов внутри аналогов атома Томсона.

Профессор Ян Шэнфу из Лестерского университета отметил, что эксперимент "переворачивает" традиционные отношения между теорией и экспериментом, так как в данном случае сначала генерируется решение задачи, а затем подбирается математическое объяснение для наблюдаемых результатов.

Больше новостей и эксклюзивных видео смотрите в канале Самара Онлайн 24 в MAX

Читайте также: