原子是組成元素的最小單元，是由原子核和圍繞原子核運動的電子組成，它能夠很簡明地闡述一些化學界的現(xiàn)象，對物理和化學領(lǐng)域的研究發(fā)展有著重要的影響作用?？茖W家們一直致力于研究出原子的內(nèi)部運動狀態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，但由于原子太小，技術(shù)條件的約束，使得原子的研究受阻。而就在近日，荷蘭科學家就成功完成了原子內(nèi)部的首次成像，不僅借用了強大的顯微鏡拍攝功能，也借助了激光的力量。
據(jù)國外媒體報道，荷蘭科學家使用激光器和強大的顯微鏡拍攝功能揭開了原子內(nèi)部的神秘面紗，繪制出以前從未見過的氫原子內(nèi)部圖像，此前的觀點認為由于原子太小，使得下一步的研究停止了前進。圖中顯示了原子內(nèi)部的圖像，其由不同激光器發(fā)射作用形成，圖中的不同顏色則代表了原子內(nèi)部“電荷云”密度分布情況。來自阿姆斯特丹的科學家則通過一種特殊的鏡頭將觀測目標圖像放大2萬倍，使我們可以看清原子內(nèi)部的情景。對此，研究小組組長Aneta Stodolna認為從量子物理角度看，這可能是觀測的極限。
拍攝原子內(nèi)部圖像的原理：科學家將兩束激光導入氫原子室，根據(jù)波函數(shù)以一定的速度和方向移除原子內(nèi)的電子，最后利用電場束縛電子的運動方向并使其穿過電子探測器，打在磷光屏幕，出現(xiàn)明暗交替的環(huán)形紋路，研究團隊在該過程中使用了高分辨率的數(shù)字相機
這是一張革命性的發(fā)現(xiàn)圖像，通過不同激光發(fā)射器創(chuàng)建了原子內(nèi)部的情景，不同顏色表示原子內(nèi)部“電荷云”的密度
在原子核物理學方面，歐內(nèi)斯特·盧瑟福被認為是該領(lǐng)域的奠基人，他首次成功進行了阿爾法粒子轟擊氦核的實驗，并發(fā)現(xiàn)質(zhì)子，這次核反應(yīng)實驗使得原子被成功分裂。進行本項研究的物理學家來自荷蘭物質(zhì)基礎(chǔ)研究實驗室。加拿大渥太華大學物理學家Jeff Lundeen認為這是一個有趣的實驗，因為其調(diào)查的對象為占據(jù)宇宙四分之三空間的“氫”，目前研究小組正在開發(fā)一種新的技術(shù)，通過多次激光照射以及高倍顯微鏡成像研發(fā)出新型觀測工具?？茖W家計劃使用多次激光照射，配合高倍顯微鏡發(fā)現(xiàn)原子內(nèi)部的構(gòu)造，本次試驗可能揭開更大更復雜物質(zhì)的面紗。
根據(jù)最近的科學報道，對原子的研究都有著重大的突破，除了荷蘭科學家借助激光首次獲得院子內(nèi)部的城鄉(xiāng)外，德國科學家也利用激光拍攝到復雜有機分子中的原子運動，這對我們了解復雜物質(zhì)的神秘面紗更近了一步。
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