原子是組成元素的最小單元，是由原子核和圍繞原子核運(yùn)動(dòng)的電子組成，它能夠很簡(jiǎn)明地闡述一些化學(xué)界的現(xiàn)象，對(duì)物理和化學(xué)領(lǐng)域的研究發(fā)展有著重要的影響作用?？茖W(xué)家們一直致力于研究出原子的內(nèi)部運(yùn)動(dòng)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(xué)家就成功完成了原子內(nèi)部的首次成像，不僅借用了強(qiáng)大的顯微鏡拍攝功能，也借助了激光的力量。

    據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，荷蘭科學(xué)家使用激光器和強(qiáng)大的顯微鏡拍攝功能揭開(kāi)了原子內(nèi)部的神秘面紗，繪制出以前從未見(jiàn)過(guò)的氫原子內(nèi)部圖像，此前的觀點(diǎn)認(rèn)為由于原子太小，使得下一步的研究停止了前進(jìn)。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(lái)自阿姆斯特丹的科學(xué)家則通過(guò)一種特殊的鏡頭將觀測(cè)目標(biāo)圖像放大2萬(wàn)倍，使我們可以看清原子內(nèi)部的情景。對(duì)此，研究小組組長(zhǎng)Aneta Stodolna認(rèn)為從量子物理角度看，這可能是觀測(cè)的極限。

    拍攝原子內(nèi)部圖像的原理：科學(xué)家將兩束激光導(dǎo)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(chǎng)束縛電子的運(yùn)動(dòng)方向并使其穿過(guò)電子探測(cè)器，打在磷光屏幕，出現(xiàn)明暗交替的環(huán)形紋路，研究團(tuán)隊(duì)在該過(guò)程中使用了高分辨率的數(shù)字相機(jī)

這是一張革命性的發(fā)現(xiàn)圖像，通過(guò)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(xué)方面，歐內(nèi)斯特·盧瑟福被認(rèn)為是該領(lǐng)域的奠基人，他首次成功進(jìn)行了阿爾法粒子轟擊氦核的實(shí)驗(yàn)，并發(fā)現(xiàn)質(zhì)子，這次核反應(yīng)實(shí)驗(yàn)使得原子被成功分裂。進(jìn)行本項(xiàng)研究的物理學(xué)家來(lái)自荷蘭物質(zhì)基礎(chǔ)研究實(shí)驗(yàn)室。加拿大渥太華大學(xué)物理學(xué)家Jeff Lundeen認(rèn)為這是一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)，因?yàn)槠湔{(diào)查的對(duì)象為占據(jù)宇宙四分之三空間的“氫”，目前研究小組正在開(kāi)發(fā)一種新的技術(shù)，通過(guò)多次激光照射以及高倍顯微鏡成像研發(fā)出新型觀測(cè)工具。科學(xué)家計(jì)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(yàn)可能揭開(kāi)更大更復(fù)雜物質(zhì)的面紗。

    根據(jù)最近的科學(xué)報(bào)道，對(duì)原子的研究都有著重大的突破，除了荷蘭科學(xué)家借助激光首次獲得院子內(nèi)部的城鄉(xiāng)外，德國(guó)科學(xué)家也利用激光拍攝到復(fù)雜有機(jī)分子中的原子運(yùn)動(dòng)，這對(duì)我們了解復(fù)雜物質(zhì)的神秘面紗更近了一步。