iPon Hírek

Az anyag hullám-részecske kettőssége ‒ a mozikban

Dátum | 2012. 03. 31.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

A Bécsi Egyetem kutatói képileg jelenítették meg különálló festékmolekulák anyaghullámainak interferencia-mintázatát. A molekulák olyan nagyok (0,1 mm), hogy egy videokamera felvételén figyelhető meg az anyag hullám- és részecsketermészetének kettőssége, vagyis hogy az anyag megfelelő körülmények között mind hullámszerű, mind részecskeszerű módon viselkedhet. A kísérletről beszámoló tanulmány a Nature című folyóiratban jelent meg.

Louis-Victor de Broglie 1924-ben fogalmazta meg a de Broglie hipotézist, amelyben azt állította, hogy minden anyagnak van hullámtermészete. Összefüggésbe hozta a λ hullámhosszat a p impulzussal: λ=h/p, ahol h a Planck-állandó. De Broglie képletét három év múlva igazolták elektronokra az elektrondiffrakció megfigyelésével. Hasonló kísérleteket elvégeztek neutronokkal és protonokkal is. Az Estermann–Stern-kísérlet 1930-ban hidrogén molekulák és hélium atomok szóródását vizsgálta.


Ahogy teltek az évek egyre nagyobb méretekben sikerült kimutatni az anyag kettős természetét. 1999-ben a Bécsi Egyetem kutatói 60 szénatomos fullerének szórását jelentették. A de Broglie hullámhossz 2,5 pikométer volt, a molekula átmérője pedig 1 nanométer, azaz mintegy 400-szor akkora. A mostani kísérletben használt molekulák mérete ennek 100 ezerszerese, és több mint 100 atomból állnak.

A kísérlet tulajdonképpen a kétrés-kísérlet high-tech verziója, amelyet a részecske-hullám kettős természet megjelenítésére szoktak alkalmazni. A molekulák hullámtermészetük miatt a nanorostélyon (10 nm átmérő) áthaladva interferálnak egymással, azaz világos és sötét csíkok jelenítődnek meg a videón. (A nanorostély méretét úgy választották meg, hogy a molekulák között fellépő van der Waals-erők hatása minimális legyen, mivel különben ezek erősen befolyásolnák az eredményül kapott interferencia-mintázatot.) A molekulák részecsketermészete is megnyilvánul, mivel az egyes molekulák is megfigyelhetők a felvételen, a mintázatban szereplő fényes pontok formájában. A kísérlet tehát valós időben és makroszkóposan jeleníti meg a komplex kvantumdiffrakciós mintázatok részecske-természetét.

Az egyetem kutatói által készített felvétel itt tekinthető meg, illetve innen jobb felbontásban le is tölthető.

Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!

Eddigi hozzászólások

1. MZperX75
2012.04.01. 17:34
Egy kiadós olvasmány a ebben a témában ,kicsikét kibővítve.
Remélem elolvassák egy páran,most nem fűznék hozzá túl sokat,ha van kérdés arra szívesen válaszolok.

[b]KVANTUM RADAR
[LINK]
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!