أول صورة لذرَّة مفردة

يحتوي كوننا العديد من الأجسام الكبيرة جدًّا أو الصغيرة جدًّا التي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة؛ إذ يتطلَّب تصوير مثل هذه الأشياء تقنيات تصوير استثنائية (تلسكوبات ضخمة أو مجاهر إلكترونية)؛ ولهذا السبب تُعدُّ هذه الصورة التي التقطها David Nadlinger من جامعة أكسفورد مثيرةً للإعجاب.

فقد تمكَّن من التقاط صورة للذرَّة باستخدام كاميرا تصوير عادية، وكانت النتيجة مذهلة!

فما تراه في هذه الصورة هو ذرَّة سترونتيوم مُفردة موجبة الشحنة (تُعرف باسم أيون سترونتيوم أيضًا)، مُعلَّقة في حقل كهربائيٍّ يشعُّ من أقطاب معدنية حولها.

وكي نساعدك على تصوُّر مدى صِغر حجم هذه الصورة؛ عليك أن تعرف أنَّ المسافة بين الحافَّتين المدبَّبتين الشبيهتين بالإبر تبلغ قرابة 2 مم؛ أي عرض خيط من معكرونة النودلز تقريبًا.

وعندما تُضاء هذه الأيونات بالليزر الأزرق البنفسجيِّ؛ فإنها تمتصُّ جُسيماتِ الضوء وتعكسها مرة أخرى.

وقد أدرك نادلينجر أنه إذا صور مدة طويلة بما فيه الكفاية؛ فقد يتمكَّن من التقاط صورة لهذه اللحظة التي ينبعث فيها الضوء.

وهذا ما حدث فعلًا!

وقد فازت صورة نادلينجر -في 12 شباط (فبراير) 2018- بالجائزة الكبرى في مسابقة تصوير العلوم السنوي التي يُنظِّمها مجلس أبحاث الهندسة والعلوم الفيزيائية في المملكة المتحدة EPSRC.

فالذرَّات صغيرة للغاية؛ إذ لا يتجاوز قُطر الذرَّة أجزاءً صغيرة جدًّا جدًّا من المليمتر. ويختلف قُطرها تبعًا لموقعها في الجدول الدوري.

وعلى الرغم من أن ذرَّات السترونتيوم كبيرة نسبيًّا إذا ما قارناها بالذرَّات الأخرى؛ فإنَّ السبب الوحيد الحقيقيَّ وراء رؤيتنا هذه الذرة في الصورة هو أنها تمتصُّ ضوء الليزر ثم تُعيد إرساله بسرعة بحيث يمكننا التقاط صورته اعتمادًا على تقنيّة التعريض مطولًا Long Exposure Effect التي تجمع أجزاء الصورة تدريجيًّا على مدى طويل؛ ولولا صبر نادلينجر فترة طويلة لما تمكَّنا من رؤية الذرَّة بالعين المجردة.

المصدر:  هنا

مقالات سابقة: هنا و هنا