Revista de fizica nr 8 | Page 57

ANALIZA PARVA MUNDI PRIM A IM A G IN E OBŢINUTĂ VREO DATĂ A STRUCTURII ORBITALE A ATOMULUI DE H IDRO G EN Ceea ce vedeţi în imaginea de mai jos este prima observare directă a orbitalului electronic din atom, o funcţie de undă reală a atomului! Pentru a obţine această imagine cercetătorii au utilizat un nou microscop cuantic, un nou dispozitiv incredibil care le permite literalmente oamenilor de ştiinţă să privească în lumea cuantică. O structură orbitală reprezintă spaţiul dintr-un atom care este ocupat de un electron. Dar atunci când descriu aceste caracteristici supermicroscopice ale materiei, oamenii de ştiinţă se bazează pe funcţiile de undă — o metodă matematică de a descrie stările cuantice ale particulelor şi anume cum se comportă acestea în timp şi în spaţiu. In cadrul fizicii cuantice se folosesc, de obicei, formule precum ecuaţia lui Schrddinger pentru a descrie aceste stări şi acestea sunt deseori însoţite de prezenţa numerelor complexe şi a unor reprezentări grafice complicate Până în prezent oamenii de ştiinţă nu au avut niciodată posibilitatea de a observa de fapt această funcţie de undă. încercarea de a determina poziţia exactă sau impulsul unui electron din cadrul atomului amintea de încercarea de a prinde cu mâna un roi de muşte, observaţiile directe asupra atomului perturbând coerenţa cuantică. Pentru a surprinde o stare cuantică autentică a fost necesar un instrument care să poată media statistic mai multe măsurători în timp. 58 Dar cum se pot mări stările microscopice ale unei particule cuantice? Microscopul cuantic reprezintă răspunsul la această întrebare, după cum arată o echipă internaţională de cercetători, adică un dispozitiv care utilizează microscopia ce se bazează pe efectul ionizant pentru a vizualiza direct structurile atomice. ^ Aneta Stodolna de la FOM Institute for Atomic and Molecular Physics (AMOLF) din Olanda descrie în Physical Review Letters cum ea şi echipa sa au reuşit să surprindă structura nodală a orbitalului electronic al unui atom de hidrogen plasat într-un câmp electric static. A rtic o l r e a liz a t d e S t r o e C r is t in a