 邮箱登录 |
 |
 |
| 您现在的位置： 首页 > 科学传播 > 科普动态 |
| 科学家首次成功观测到“逃离”原子的电子 | ||||||||||
|
||||||||||
| 据新华社伦敦4月6日电(记者葛秋芳)德国科学家在最新一期英国《自然》杂志上发表论文介绍说，他们最近首次测量到通过量子通道“逃离”原子的电子，而且发现每个电子“逃离”的速度极为惊人。 电子带负电荷，在带正电荷的原子核的吸引下被束缚在原子内部。就经典物理学而言，如果电子没有在一段时间内获得足够的能量，它就无法“逃离”原子核的束缚。但量子力学可以提供另一种方法，电子可以直接通过量子通道逃脱出来。 量子通道在微观世界普遍存在，但这一现象迄今仍未被观测到，原因是原子在失去电子后迅速从外界环境又找回新的电子进行补充，其过程过于短暂。近年来光学研究的进步，为观测这一现象提供了有力工具。 德国马克斯·普朗克量子光学研究所的弗伦克·克劳兹介绍说，光学研究已经迈进了阿秒(1阿秒为百亿亿分之一秒)领域。克劳兹领导的研究人员用两种精心设计成同步的阿秒级激光脉冲———紫外线脉冲和红外线脉冲———攻击氖原子，紫外线脉冲通过提升电子能量为电子“逃离”氖原子做好准备，但这一能量不足以使电子按照经典物理学描述的方式脱离原子。然后研究人员在红外线脉冲中设计3个峰值，以抵消来自原子核的吸力，这就给电子提供了3个“逃离窗口”。不过，由于所选用的脉冲是阿秒级的，因此“逃离窗口”开启时间非常短暂，只有通过量子通道的电子才有可能成功“逃离”。 结果发现，在这3个“逃离窗口”都能够测量到从原子“逃离”出来的自由电子，这就证明了单个电子可以在极短的时间内实现“逃离”，也进一步证明量子通道确实存在。 文章出处:科技日报 |
||||||||||
