澳大利亞格里菲斯大學(xué)的研究小組經(jīng)過(guò)五年的不懈努力,首次成功拍攝到單個(gè)原子產(chǎn)生的背影圖像。這項(xiàng)重要的科學(xué)突破發(fā)表在最新出版的《自然》系列子刊《自然通訊》上。
科學(xué)家們通過(guò)俘獲元素鐿的單個(gè)原子離子,把其放在特定頻率的光照下,將原子的影子投射至探測(cè)器,然后使用高性能數(shù)碼相機(jī),攝下背影圖像。實(shí)驗(yàn)過(guò)程的精度超乎想象,哪怕僅改變十億分之一的光頻,就看不到任何圖像。
這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的目的是探索在可見(jiàn)光下能見(jiàn)到原子背影所需的最少原子數(shù)。結(jié)果證明在高端顯微鏡的極限條件下,只需一個(gè)原子即可見(jiàn)到其背影,小于一個(gè)原子則不行。
該成果具有深遠(yuǎn)的影響。實(shí)驗(yàn)不僅有助于進(jìn)一步證實(shí)人類對(duì)原子物理的理解,用于量子計(jì)算,還可用于生物顯微鏡。眾所周知,過(guò)多的紫外線或X射線容易損害微小而又脆弱的生物樣品,如DNA鏈。這項(xiàng)成果使我們能夠預(yù)測(cè)一個(gè)原子形成影子需要的光量,這樣,我們就可以預(yù)測(cè)和控制光量,在最佳顯微條件下觀察細(xì)胞內(nèi)的情況,而不超越樣品的安全閾值。
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