از منظر هستهی اتم، الکترونها مسافران دورافتادهای هستند، چراکه هسته قطری در ابعاد فمتومتر (10 به توان منفی 15 متر) دارد اما الکترونها به طور معمول صد هزار برابر قطر هستهای از مرکز اتم میتوانند دور شوند. اما اتمهای ریدبرگ، غولهای دنیای اتمی، الکترونهای بیرونی دارند که میتوانند صد میلیارد برابر قطر هستهای از مرکز اتم فاصله بگیرند. بزرگترین اتمهای ریدبرگ میتوانند اندازهای در ابعاد نقطهی پایان این جمله داشته باشند.
این اتمهای غولپیکر از دههی 1970 با پدید آمدن لیزر که میتوانست الکترونها را تا چنین فاصلههای زیادی برانگیخته کند، به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفتند. این الکترون مانند هر مسافر راه دور دیگری میتواند تنها و آسیبپذیر باشد. جاذبهی هسته در این فاصله ضعیف عمل میکند. بنابراین الکترونها بهسادگی میتوانند تحت تاثیر میدانهای الکترومغناطیسیِ سرگردان و یا در اثر برخورد مختل شوند. به همین دلیل این اتمها باید در خلا بالا ایجاد شوند. اگر مجزا سازی از نیروهای خارجی با دقت انجام شود، این اتمهای متورم را میتوان از چندین صدم ثانیه تا چندین ثانیه به همین حالت نگه داشت.
یکی از فیزیکدانان دانشگاه هوستون در تگزاس می گوید: لذت کار کردن با اتمهای ریدبرگ آنجاست که توانایی ارزشمندی برای کنترل حرکت یک الکترون میدهد. این کار با اتمهای معمولی امکانپذیر نیست زیرا سرعت الکترونها حتی در صورت استفاده از سریعترین لیزرها بسیار زیاد است، در حالی که حرکت الکترون متورم اتم ریدبرگ بسیار آهستهتر است. او با استفاده از این روش اتم بور را پس از حدود یک قرن دوباره ایجاد کرده است.
این اتمها کاربردهای دیگری نیز دارند. دو اتم گازی که در فاصلهی چند میکرومتری از یکدیگر قرار دارند، در حالت عادی بر یکدیگر تاثیر نمیگذارند اما اگر یکی یا هر دو متورم باشند، ابرهای الکترونی شروع به دفع یکدیگر میکنند.
امتیاز: 0.00
وزارت آموزش و پرورش > سازمان پژوهش و برنامهريزی آموزشی
شبکه ملی مدارس ایران رشد
ارسال ها: 2228
شما باید یک عنوان و متن وارد کنید!