Home » Articole » RO » Știință » Fizica » Fizica atomică și nucleară » Imagistica atomică

Imagistica atomică

Imagine de scanare cu microscopul cu efect de tunel(Imagine de scanare cu microscopul cu efect de tunel care arată atomii individuali care alcătuiesc această suprafață de aur (100). Atomii de suprafață se abat de la structura generală a cristalului și se aranjează în coloane cu lățimea de mai mulți atomi cu goluri între ele)

Microscopul de scanare este un dispozitiv pentru vizualizarea suprafețelor la nivel atomic. Folosește fenomenul de tunel cuantic, care permite particulelor să treacă printr-o barieră care ar fi în mod normal insurmontabilă. Electronii trec prin efect de tunel prin vid, între doi electrozi de metal planari, pe fiecare dintre care este un atom adsorbit, oferind o densitate a curentului de tunel care poate fi măsurată. Scanarea unui atom (luat ca vârf) pe măsură ce se deplasează pe celălalt (eșantionul) permite plotarea deplasării vârfului față de separarea laterală pentru un curent constant. Calculul arată măsura în care imaginile microscopice de scanare-tunelare ale unui atom individual sunt vizibile. Aceasta confirmă faptul că, pentru o interferență redusă, microscopul arată dimensiunile medii ale spațiului orbitalelor electronice pe niveluri energetice strâns împachetate – densitatea locală a stărilor de la nivelul Fermi.

Un atom poate fi ionizat prin îndepărtarea unuia dintre electronii lui. Sarcina electrică determină traiectoriei unui atom să se curbeze când trece printr-un câmp magnetic. Raza cu care traiectoria unui ion mobil este curbată de câmpul magnetic este determinată de masa atomului. Spectrometrul de masă utilizează acest principiu pentru a măsura raportul masă-sarcină a ionilor. Dacă o probă conține izotopi multipli, spectrometrul de masă poate determina proporția fiecărui izotop din eșantion prin măsurarea intensității diferitelor fascicule de ioni. Tehnicile de atomizare prin evaporare includ spectroscopia cu emisie atomică cu plasmă cuplată inductiv și spectrometria de masă cu plasmă cuplată inductiv, ambele utilizând o plasmă pentru a vaporiza probele pentru analiză.

O metodă mai selectivă pe suprafață este spectroscopia de pierdere a energiei electronice, care măsoară pierderea de energie a unui fascicul de electroni într-un microscop electronic de transmisie atunci când interacționează cu o porțiune a unui eșantion. Tomografia cu sonda atomică are o rezolutie sub-nanometrică în 3-D, și poate identifica chimic atomii individuali folosind spectrometria de masă pe baza ”timpului de zbor”.

Spectrul stărilor excitate poate fi folosit pentru a analiza compoziția atomică a stelelor îndepărtate. Lungimile de undă specifice luminii conținute în lumina observată de la stele pot fi separate și legate de tranzițiile cuantificate în atomii liberi de gaz. Aceste culori pot fi reproduse folosind o lampă cu descărcare în gaz care conține același element. Heliul a fost descoperit în acest fel în spectrul Soarelui cu 23 de ani înainte de a fi găsit pe Pământ.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *