Nalika éta bébas dina rohangan tiis, molekul bakal spontan niiskeun ku slowing turun rotasi sarta kaleungitan énergi rotational dina transisi kuantum. Fisikawan geus ditémbongkeun yén prosés cooling rotational ieu bisa gancangan, slowed handap atawa malah inverted ku tabrakan molekul jeung partikel sabudeureun. .googletag.cmd.push (fungsi () {googletag.display ( 'div-gpt-ad-1449240174198-2');});
Peneliti di Max-Planck Institute pikeun Fisika Nuklir di Jerman jeung Columbia Astrophysical Laboratorium nembe dilakukeun percobaan aimed dina ngukur laju transisi kuantum disababkeun ku tabrakan antara molekul jeung éléktron.Papanggihan maranéhanana, diterbitkeun dina Physical Review Letters, nyadiakeun bukti eksperimen munggaran. tina rasio ieu, anu saméméhna ngan ukur ditaksir sacara téoritis.
"Nalika éléktron sareng ion molekular aya dina gas anu terionisasi lemah, populasi tingkat kuantum panghandapna molekul tiasa robih nalika tabrakan," Ábel Kálosi, salah sahiji panaliti anu ngalaksanakeun kajian éta, ngawartoskeun Phys.org. Prosésna aya dina awan antarbintang, dimana observasi nunjukkeun yén molekul-molekul utamana aya dina kaayaan kuantum panghandapna.Daya tarik antara éléktron nu muatanana négatif jeung ion molekular nu muatanana positip ngajadikeun prosés tabrakan éléktron utamana éfisién.
Mangtaun-taun, fisikawan geus nyoba sacara téoritis nangtukeun kumaha kuatna éléktron bébas berinteraksi jeung molekul salila tabrakan sarta pamustunganana ngarobah kaayaan rotational maranéhanana. Tapi, sajauh ieu, prediksi téoritis maranéhanana teu acan diuji dina setting eksperimen.
"Nepi ka ayeuna, teu aya pangukuran anu dilakukeun pikeun nangtukeun validitas parobahan tingkat énergi rotasi pikeun dénsitas éléktron sareng suhu anu dipasihkeun," jelas Kálosi.
Pikeun ngumpulkeun pangukuran ieu, Kálosi sareng rekan-rekannya nyangking molekul-molekul muatan terasing kana kontak caket sareng éléktron dina suhu sakitar 25 Kelvin. Hal ieu ngamungkinkeun aranjeunna pikeun nguji sacara ékspériméntal asumsi téoritis sareng prediksi anu digariskeun dina karya-karya saméméhna.
Dina percobaanna, panalungtik ngagunakeun cingcin panyimpen cryogenic di Max-Planck Institute pikeun Fisika Nuklir di Heidelberg, Jérman, dirancang pikeun balok ion molekular spésiés-selektif. lolobana dikosongkeun tina sagala gas latar séjén.
"Dina cingcin cryogenic, ion disimpen bisa radiatively tiis kana suhu tembok ring, ngahasilkeun ion dieusian dina sababaraha tingkat kuantum panghandapna," ngécéskeun Kálosi. hiji-hijina dilengkepan ku sinar éléktron dirancang husus nu bisa diarahkeun kana kontak jeung ion molekular.Ion-ion disimpen sababaraha menit dina cincin ieu, laser digunakeun pikeun ngainterogasi énergi rotasi ion molekular.
Ku milih panjang gelombang optik husus pikeun laser usik na, tim nu bisa ngancurkeun fraksi leutik tina ion disimpen lamun tingkat énergi rotational maranéhanana cocog panjang gelombang nu.They lajeng kauninga fragmen molekul kaganggu pikeun ménta sinyal spéktral disebut.
Tim nu dikumpulkeun ukuran maranéhanana dina ayana jeung henteuna collisions éléktron.Ieu ngamungkinkeun aranjeunna pikeun ngadeteksi parobahan populasi horizontal dina kaayaan suhu low diatur dina percobaan.
"Pikeun ngukur prosés tabrakan ngarobah kaayaan rotasi, perlu pikeun mastikeun yén ngan ukur tingkat énergi rotasi panghandapna dina ion molekular," saur Kálosi. volume, ngagunakeun cooling cryogenic ka suhu ogé handap suhu kamar, nu mindeng deukeut 300 Kelvin.Dina volume ieu, molekul bisa diisolasi tina molekul ubiquitous, radiasi termal Infrabeureum lingkungan urang.
Dina ékspériménna, Kálosi sareng réréncangan tiasa ngahontal kaayaan ékspérimén dimana tabrakan éléktron ngadominasi transisi radiatif.Ku ngagunakeun éléktron anu cukup, aranjeunna tiasa ngumpulkeun ukuran kuantitatif tabrakan éléktron sareng ion molekul CH+.
"Urang manggihan yén laju transisi rotasi éléktron-ngainduksi cocog prediksi téoritis saméméhna," ceuk Kálosi.Kami ngarepkeun yén itungan ka hareup bakal langkung difokuskeun kana épék kamungkinan tabrakan éléktron dina populasi tingkat énergi panghandapna dina sistem kuantum anu terasing.
Salian ngonfirmasi prediksi téoritis dina setting ékspérimén pikeun kahiji kalina, karya panganyarna tina grup ieu peneliti bisa boga implikasi panalungtikan penting. krusial nalika nganalisis sinyal lemah molekul dina spasi dideteksi ku teleskop radio atawa réaktivitas kimiawi dina plasma ipis jeung tiis.
Dina mangsa nu bakal datang, makalah ieu bisa muka jalan pikeun studi téoritis anyar nu leuwih raket mertimbangkeun pangaruh tabrakan éléktron dina penjajahan tingkat énergi kuantum rotational dina molekul tiis. kasebut nyaéta dimungkinkeun pikeun ngalaksanakeun percobaan leuwih lengkep di lapangan.
"Dina cingcin panyimpen cryogenic, kami ngarencanakeun pikeun ngenalkeun téknologi laser anu langkung serbaguna pikeun usik tingkat énergi rotasi spésiés molekular diatomik sareng poliatomik," tambah Kálosi. .Pangukuran laboratorium tipe ieu bakal terus dilengkepan, utamana dina astronomi observasi ngagunakeun observatorium kuat saperti Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array di Chili.”
Punten pigunakeun formulir ieu upami anjeun mendakan kasalahan éjahan, henteu akurat, atanapi badé ngirim pamundut éditan pikeun eusi halaman ieu.Pikeun patarosan umum, mangga nganggo formulir kontak kami.Pikeun tanggapan umum, mangga nganggo bagian koméntar umum di handap (punten tuturkeun pedoman).
Eupan balik anjeun penting pikeun kami. Tapi, kusabab volume pesen, kami henteu ngajamin réspon individu.
Alamat surélék anjeun ngan dipaké pikeun ngabéjaan panarima nu ngirim surelek. Boh alamat anjeun atawa alamat panarima moal dipaké pikeun tujuan séjén. Inpormasi anu anjeun lebetkeun bakal muncul dina email anjeun sareng moal disimpen ku Phys.org di mana waé wujud.
Meunang apdet mingguan jeung/atawa poean dikirimkeun ka koropak anjeun. Anjeun tiasa unsubscribe iraha wae jeung kami moal babagi rinci anjeun ka pihak katilu.
Situs wéb ieu nganggo cookies pikeun ngabantosan navigasi, nganalisa panggunaan jasa kami, ngumpulkeun data pikeun personalisasi pariwara, sareng ngalayanan kontén ti pihak katilu.
waktos pos: Jun-28-2022