• صفحه اصلی
  • همه اخبار
  • تبلیغات تکناک
  • درباره ما
  • تماس با ما
اخبار تکنولوژی روز جهان و ایران
  • فناوری
    • اخبار هوش مصنوعی
    • رباتیک
    • اینترنت و شبکه
    • شبکه های اجتماعی
    • هوافضا
    • معماری
    • ورزش
    • رویداد ها
    • دوربین دیجیتال
  • کامپیوتر و موبایل
    • موبایل و تبلت
    • لپ تاپ و کامپیوتر
    • اپلیکیشن موبایل
    • نرم افزار
    • سخت افزار
    • ساعت هوشمند
    • مانیتور
    • اسپیکر و هدفون
    • سیستم عامل موبایل
    • سیستم عامل کامپیوتر
  • نقد و بررسی
    • بررسی موبایل و تبلت
    • کنسول بازی
    • بررسی لپ تاپ و کامپیوتر
    • قطعات کامپیوتر
    • نرم افزار
    • بررسی اسپیکر و هدفون
    • بررسی ساعت هوشمند
  • آموزش
    • سیستم عامل موبایل
    • سیستم عامل کامپیوتر
    • آموزش هوش مصنوعی
    • سخت افزار
  • اخبار ارز دیجیتال
    • قیمت لحظه ای ارز دیجیتال
    • ماشین حساب ارز دیجیتال
    • آموزش ارز دیجیتال
  • علمی
    • سلامت و پزشکی
    • انرژی
    • فیزیک
    • شیمی
    • نجوم
    • ورزش
    • محیط زیست
    • باستان شناسی
  • کسب و کار
    • شرکت ها
    • بورس
    • مدیریت(پروژه، کسب و کار، منابع انسانی)
    • استارتاپ ها
    • دولت الکترونیک
    • رویداد کسب و کار
  • وسائل نقلیه
    • خودرو
    • دوچرخه
    • موتور سیکلت
    • قطار
    • هواپیما
  • بازی و سرگرمی
    • کنسول بازی های کامپیوتری
    • بازی های کامپیوتر
    • بازی کنسول
    • بازی موبایل
    • فیلم و سریال
  • چند رسانه ای
    • عکس
    • ویدئو
  • اخبار داخلی
    • دانش بنیان
    • دولت الکترونیک
    • رویداد داخلی
    • بازار
    • دانشگاه
No Result
مشاهده تمامی نتایج
اخبار تکنولوژی روز جهان و ایران
  • فناوری
    • اخبار هوش مصنوعی
    • رباتیک
    • اینترنت و شبکه
    • شبکه های اجتماعی
    • هوافضا
    • معماری
    • ورزش
    • رویداد ها
    • دوربین دیجیتال
  • کامپیوتر و موبایل
    • موبایل و تبلت
    • لپ تاپ و کامپیوتر
    • اپلیکیشن موبایل
    • نرم افزار
    • سخت افزار
    • ساعت هوشمند
    • مانیتور
    • اسپیکر و هدفون
    • سیستم عامل موبایل
    • سیستم عامل کامپیوتر
  • نقد و بررسی
    • بررسی موبایل و تبلت
    • کنسول بازی
    • بررسی لپ تاپ و کامپیوتر
    • قطعات کامپیوتر
    • نرم افزار
    • بررسی اسپیکر و هدفون
    • بررسی ساعت هوشمند
  • آموزش
    • سیستم عامل موبایل
    • سیستم عامل کامپیوتر
    • آموزش هوش مصنوعی
    • سخت افزار
  • اخبار ارز دیجیتال
    • قیمت لحظه ای ارز دیجیتال
    • ماشین حساب ارز دیجیتال
    • آموزش ارز دیجیتال
  • علمی
    • سلامت و پزشکی
    • انرژی
    • فیزیک
    • شیمی
    • نجوم
    • ورزش
    • محیط زیست
    • باستان شناسی
  • کسب و کار
    • شرکت ها
    • بورس
    • مدیریت(پروژه، کسب و کار، منابع انسانی)
    • استارتاپ ها
    • دولت الکترونیک
    • رویداد کسب و کار
  • وسائل نقلیه
    • خودرو
    • دوچرخه
    • موتور سیکلت
    • قطار
    • هواپیما
  • بازی و سرگرمی
    • کنسول بازی های کامپیوتری
    • بازی های کامپیوتر
    • بازی کنسول
    • بازی موبایل
    • فیلم و سریال
  • چند رسانه ای
    • عکس
    • ویدئو
  • اخبار داخلی
    • دانش بنیان
    • دولت الکترونیک
    • رویداد داخلی
    • بازار
    • دانشگاه
No Result
مشاهده تمامی نتایج
اخبار تکنولوژی روز جهان و ایران

تک ناک » علمی » فیزیک » تشخیص نوع اتم با ابداع یک روش جدید

تشخیص نوع اتم با ابداع یک روش جدید

بابک مختارنیا نوشته شده توسط بابک مختارنیا
پنجشنبه 11 خرداد 1402 - 11:04
در پیشنهاد سردبیر, علمی, فیزیک
کپی لینکاشتراک گذاری در تلگراماشتراک گذاری در توییتر

محققان توانستند یک روش جدید ابداع کنند که با استفاده از میکروسکوپ تونلی روبشی اشعه ایکس سنکروترون (SX-STM)، قادر به تشخیص نوع اتم و حالت شیمیایی آن شوند.

به گزارش تکناک، تصویربرداری در مقیاس اتمی در اواسط دهه 1950 پدیدار شد و از آن زمان تاکنون به سرعت در حال پیشرفت بوده است. به حدی که در سال 2008، فیزیکدانان با موفقیت از یک میکروسکوپ الکترونی برای تصویربرداری از یک اتم هیدروژن استفاده کردند. پنج سال بعد، دانشمندان توانستند با استفاده از یک میکروسکوپ کوانتومی درون اتم هیدروژن را بررسی کنند که در نتیجه اولین مشاهده مستقیم اوربیتال های الکترونی انجام شد. بر اساس مقاله جدیدی که در مجله نیچر منتشر شده، اکنون ما اولین اشعه ایکس که از یک اتم گرفته شده است را داریم که توسط دانشمندان دانشگاه اوهایو، آزمایشگاه ملی آرگون و دانشگاه ایلینوی-شیکاگو انجام شده است.

Saw-Wai Hla، فیزیکدان دانشگاه اوهایو و آزمایشگاه ملی آرگون، می گوید: اتم ها را می توان به طور معمول با میکروسکوپ های کاوشگر روبشی تصویربرداری کرد، اما بدون اشعه ایکس نمی توان تشخیص داد که از چه چیزی ساخته شده اند. ما اکنون می‌توانیم نوع یک اتم خاص را  به طور دقیقً تشخیص دهیم و می‌توانیم به طور همزمان حالت شیمیایی آن را اندازه‌گیری کنیم. زمانی که بتوانیم این کار را انجام دهیم، می‌توانیم مواد را تا حد نهایی یک اتم ردیابی کنیم. این امر تأثیر زیادی بر علوم محیطی و پزشکی خواهد داشت.

هنگامی که یک فرد معمولی به یک اتم فکر می کند، به احتمال زیاد نسخه رایج کلاسیکی از مدل اتمی بور را تصور می کند. این همان جایی است که الکترون ها در مدارهای دایره ای در اطراف هسته اتم حرکت می کنند، مانند سیاراتی که در منظومه شمسی ما به دور خورشید می چرخند. مدارها انرژی‌های گسسته‌ای دارند و این انرژی‌ها به اندازه یک مدار مربوط می‌شوند. به این شکل که کمترین انرژی با کوچک‌ترین مدار مرتبط است. هرگاه یک الکترون سرعت یا جهت خود طبق مدل بور را تغییر دهد، تابش را در فرکانس‌های خاص مرتبط با اوربیتال‌های خاص منتشر می‌کند.

در سال 2013، فیزیکدانان از یک میکروسکوپ کوانتومی برای بررسی درون اتم هیدروژن استفاده کردند.

این مدل در طول زمان از زمانی که نیلز بور در سال 1913 آن را پیشنهاد کرد، تغییر کرده است. این اتفاق به دلیل پیشرفتی است که در فهم ما از جهان کوانتومی رخ داده است. اروین شرودینگر مدل اتمی جدیدی پیشنهاد کرد که مدارها را به نفع سطوح انرژی کنار گذاشت. هنوز هم مفاهیم مشابهی با مدل بور دارد. به عنوان مثال، اگر یک اتم گرم شود (یعنی پرانرژی شود)، الکترون های آن به سطوح بالاتر حرکت می کنند. همانطور که آنها سرد می شوند و به حالت اولیه طبیعی خود باز می گردند، انرژی اضافی باید به جایی برود، بنابراین به صورت فوتون ساطع می شود و آن فوتون ها دارای فرکانس هایی هستند که با تغییر سطوح انرژی مطابقت دارند.

الکترون‌ها واقعاً در مدارها از نظر فنی، به دور هسته حرکت نمی‌کنند. الکترون‌ها واقعاً به عنوان امواج هستند. اما وقتی آزمایشی را برای تعیین موقعیت آنها انجام می‌دهید، به صورت ذرات ظاهر می‌شوند و این امواج در حالت ساکن قرار می‌گیرند. می‌توانید بررسی کنید که یک الکترون کجاست، اما هر بار که این کار را انجام می‌دهید، در موقعیت متفاوتی ظاهر می‌شود و این به دلیل برهم‌کنش حالت‌ها اتفاق می افتد  نه به این دلیل که در حال حرکت است.به هر حال، تا زمانی که به الکترون آن نگاه نکنید، موقعیت ثابتی ندارد و تابع موج فرو می ریزد.

محققان معتقدند که اگر اندازه‌گیری‌های تکی زیادی انجام دهید و موقعیت‌های الکترون را برای هر یک ترسیم کنید، در نهایت یک الگوی مدار شبح مانندی به دست خواهید آورد که بسیار نزدیک‌تر به ظاهر یک اتم است.

هنگامی که اشعه ایکس (رنگ آبی) بر روی یک اتم آهن (توپ قرمز در مرکز مولکول) تابیده می شود، الکترون های سطح هسته برانگیخته می شوند. سپس الکترون‌های برانگیخته‌شده با اشعه ایکس از طریق اوربیتال‌های اتمی/مولکولی که اطلاعات عنصری و شیمیایی اتم آهن را فراهم می‌کنند، به نوک آشکارساز (خاکستری) تونل می‌شوند.

همانطور که Hla اشاره می کند، فیزیکدانان اکنون می توانند به طور معمول از اتم ها با میکروسکوپ های کاوشگر روبشی تصویربرداری کنند. این روش با قرار دادن یک نوک بسیار تیز بر روی سطح و تشکیل تصویر سطح از سیگنالی که توسط نوک خوانده می شود، کار می کند.  شبیه به دستگاه پخش که شیارهای روی یک صفحه را برای پخش صدا می خواند. اولین مورد از این تکنیک ها، میکروسکوپ تونل زنی روبشی (STM)، توسط محققان IBM در سال 1981 توسعه یافت. STM بر اثرات تونل زنی مکانیکی کوانتومی متکی است. همانطور که نوک میکروسکوپ روی یک سطح اسکن می شود، الکترون ها از نوک آن به سطح تونل می روند. جریان تونل زنی اندازه گیری می شود و می توان آن را به تصویر تبدیل کرد.

Hla در 12 سال گذشته روی توسعه یک نسخه اشعه ایکس STM با نام میکروسکوپ تونلی روبشی اشعه ایکس سنکروترون یا SX-STM کار کرده است که دانشمندان را قادر می سازد تا نوع اتم و حالت شیمیایی آن را شناسایی کنند. روش های تصویربرداری اشعه ایکس مانند تشعشعات سنکروترون به طور گسترده در رشته های بی شماری از جمله هنر و باستان شناسی استفاده می شود.

اما کمترین مقداری که تا به امروز می توان با اشعه ایکس انجام داد، یک آتوگرام یا تقریباً 10 هزار اتم است. این به این دلیل است که گسیل اشعه ایکس از یک اتم تنها، آنقدر ضعیف است که تا به حال قابل تشخیص نبوده است.

SX-STM تابش سنکروترون معمولی را با تونل کوانتومی ترکیب می کند. آشکارساز پرتو ایکس معمولی مورد استفاده در اکثر آزمایش‌های تشعشع سنکروترون را با نوع دیگری از آشکارساز جایگزین می‌کند که یک نوک فلزی تیز است و بسیار نزدیک به نمونه قرار می گیرد تا الکترون هایی را که توسط اشعه ایکس به حالت برانگیخته هل داده شده اند، بهتر جمع آوری کند.

(سمت چپ) تصویری از یک ابر مولکول حلقه‌ای شکل که در آن فقط یک اتم آهن در کل حلقه وجود دارد. (راست) اثر اشعه ایکس تنها یک اتم آهن.

با روش Hla و همکاران، اشعه ایکس به نمونه برخورد می‌کند و الکترون‌های هسته را تحریک می‌کند و سپس به نوک آشکارساز تونل می‌زند. جذب نوری الکترون های هسته به عنوان نوعی اثر انگشت عنصری برای شناسایی نوع اتم ها در یک ماده عمل می کند. این تیم روش خود را در خط پرتو XTIP در منبع فوتون پیشرفته Argonne با استفاده از یک اتم آهن و یک اتم تربیوم آزمایش کردند.

این فیزیکدان با تاکید بر این که این همه ماجرا نیست، گفت: ما حالت‌های شیمیایی تک تک اتم‌ها را نیز شناسایی کرده‌ایم. با مقایسه حالت‌های شیمیایی یک اتم آهن و یک اتم تربیوم در میزبان‌های مولکولی مربوطه، متوجه می‌شویم که اتم تربیوم، یک فلز خاکی کمیاب و نسبتاً جدا شده، است و حالت شیمیایی خود را تغییر نمی‌دهد، در حالی که اتم آهن به شدت با اطراف خود تعامل دارد. همچنین، تیم Hla تکنیک دیگری به نام تونل رزونانس برانگیخته با اشعه ایکس (X-ERT) را توسعه داده‌اند که به آن‌ها اجازه می‌دهد جهت مداری یک مولکول منفرد را روی سطح ماده تشخیص دهند.

 

بابک مختارنیا

بابک مختارنیا

مطالب مرتبط

علم داده
آموزش

علم داده (Data Science) چیست؟ راهنمای جامع از داده خام تا تصمیمات هوشمند

نوشته شده توسط مهدی کریمی صمدی
18 آبان 1404
بهترین هندزفری سیمی ۲۰۲۵؛ انتخابی مطمئن برای موسیقی، مکالمه و گیمینگ
پیشنهاد سردبیر

بهترین هندزفری سیمی ۲۰۲۵؛ انتخابی مطمئن برای موسیقی، مکالمه و گیمینگ

نوشته شده توسط فاطمه امامی
18 آبان 1404
بررسی پوکو C85 4G
بررسی موبایل و تبلت

بررسی پوکو C85 4G ؛ گوشی اقتصادی شیائومی با باتری ۶۰۰۰ میلی‌آمپری!

نوشته شده توسط مهدی کریمی صمدی
18 آبان 1404
لوازم جانبی مگ سیف
پیشنهاد سردبیر

بهترین لوازم جانبی مگ سیف که باید داشته باشید

نوشته شده توسط مهدی کریمی صمدی
18 آبان 1404
مقایسه شیائومی 15T پرو با ردمی K80 اولترا
بررسی موبایل و تبلت

مقایسه شیائومی 15T پرو با ردمی K80 اولترا؛ پرچمدار لوکس یا قاتل پرچمداران؟

نوشته شده توسط مهدی کریمی صمدی
18 آبان 1404
خبر بعدی

ویرایشگر ENHANCE-X به گوشی های میان رده سامسونگ می آید

دیدگاهتان را بنویسید لغو پاسخ

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

آذرآنلاین آذرآنلاین آذرآنلاین

پیشنهادی

Xiaomi 17 series sets 2 million activation

فروش شیائومی ۱۷ در کمتر از یک ماه از مرز ۲ میلیون دستگاه گذشت

3 آبان 1404 - به‌روزشده در 4 آبان 1404
سگ رباتیک جنگی CODiAQ با قابلیت حمله خودکار رونمایی شد

سگ رباتیک جنگی CODiAQ با قابلیت حمله خودکار رونمایی شد

24 مهر 1404 - به‌روزشده در 26 مهر 1404

داغ‌ترین‌های روز

مایکروسافت نسخه ویژه ویندوز ۱۱ را با نام 26H1 معرفی کرد

مایکروسافت نسخه ویژه ویندوز ۱۱ را با نام 26H1 معرفی کرد

17 آبان 1404 - به‌روزشده در 18 آبان 1404
شیائومی ۹ باگ مهم را در به‌روزرسانی HyperOS برطرف کرد

شیائومی ۹ باگ مهم را در به‌روزرسانی HyperOS برطرف کرد

12 آبان 1404 - به‌روزشده در 13 آبان 1404
آپدیت HyperOS 3.1

کدام گوشی‌ها آپدیت HyperOS 3.1 شیائومی را دریافت نمی‌کنند؟

12 آبان 1404 - به‌روزشده در 13 آبان 1404
شیائومی آزمایش HyperOS 3 مبتنی بر اندروید 15 را روی ۱۲ گوشی آغاز کرد

شیائومی آزمایش HyperOS 3 مبتنی بر اندروید ۱۵ را روی ۱۲ گوشی آغاز کرد

17 آبان 1404 - به‌روزشده در 18 آبان 1404
پژو ۹۰۷ با موتور V12؛ گرندتورری که می‌ توانست رقیب فراری و استون شود

پژو ۹۰۷ با موتور V12؛ گرندتورری که می‌ توانست رقیب فراری و استون شود + تصویر

15 آبان 1404 - به‌روزشده در 17 آبان 1404
Technoc

دنیا با سرعتی خیره کننده به سمت تحقق رویاهایی می رود که تا دیروز دست نیافتنی و محال بود و بشر با گذر از دریایی از موانع یک به یک در حال تحقق آنها است.

ما در” تک ناک” تلاش می کنیم سهمی از انعکاس تحولات بی شمار فناوری و اخبار تکنولوژی داشته باشیم و در این کهکشان بی انتهای یافته های علمی و دانش محور محتوایی قابل اتکاء و اخباری موثق را از گوشه و کنار دنیا در اختیار علاقمندان و مخاطبان خود قرار دهیم.

ما را در شبکه های اجتماعی دنبال کنید

تازه‌ها

علم داده

علم داده (Data Science) چیست؟ راهنمای جامع از داده خام تا تصمیمات هوشمند

18 آبان 1404
بهترین هندزفری سیمی ۲۰۲۵؛ انتخابی مطمئن برای موسیقی، مکالمه و گیمینگ

بهترین هندزفری سیمی ۲۰۲۵؛ انتخابی مطمئن برای موسیقی، مکالمه و گیمینگ

18 آبان 1404
بررسی پوکو C85 4G

بررسی پوکو C85 4G ؛ گوشی اقتصادی شیائومی با باتری ۶۰۰۰ میلی‌آمپری!

18 آبان 1404
لوازم جانبی مگ سیف

بهترین لوازم جانبی مگ سیف که باید داشته باشید

18 آبان 1404

دسترسی سریع

  • فناوری
  • کامپیوتر و موبایل
  • نقد و بررسی
  • آموزش
  • ارز دیجیتال
  • علمی
  • کسب و کار
  • وسائل نقلیه
  • بازی و سرگرمی
  • چند رسانه ای
  • صفحه اصلی
  • همه اخبار
  • تبلیغات تکناک
  • درباره ما
  • تماس با ما

© Copyright 2025 Technoc.ir

No Result
مشاهده تمامی نتایج
  • فناوری
    • اخبار هوش مصنوعی
    • رباتیک
    • اینترنت و شبکه
    • شبکه های اجتماعی
    • هوافضا
    • معماری
    • ورزش
    • رویداد ها
    • دوربین دیجیتال
  • کامپیوتر و موبایل
    • موبایل و تبلت
    • لپ تاپ و کامپیوتر
    • اپلیکیشن موبایل
    • نرم افزار
    • سخت افزار
    • ساعت هوشمند
    • مانیتور
    • اسپیکر و هدفون
    • سیستم عامل موبایل
    • سیستم عامل کامپیوتر
  • نقد و بررسی
    • بررسی موبایل و تبلت
    • کنسول بازی
    • بررسی لپ تاپ و کامپیوتر
    • قطعات کامپیوتر
    • نرم افزار
    • بررسی اسپیکر و هدفون
    • بررسی ساعت هوشمند
  • آموزش
    • سیستم عامل موبایل
    • سیستم عامل کامپیوتر
    • آموزش هوش مصنوعی
    • سخت افزار
  • اخبار ارز دیجیتال
    • قیمت لحظه ای ارز دیجیتال
    • ماشین حساب ارز دیجیتال
    • آموزش ارز دیجیتال
  • علمی
    • سلامت و پزشکی
    • انرژی
    • فیزیک
    • شیمی
    • نجوم
    • ورزش
    • محیط زیست
    • باستان شناسی
  • کسب و کار
    • شرکت ها
    • بورس
    • مدیریت(پروژه، کسب و کار، منابع انسانی)
    • استارتاپ ها
    • دولت الکترونیک
    • رویداد کسب و کار
  • وسائل نقلیه
    • خودرو
    • دوچرخه
    • موتور سیکلت
    • قطار
    • هواپیما
  • بازی و سرگرمی
    • کنسول بازی های کامپیوتری
    • بازی های کامپیوتر
    • بازی کنسول
    • بازی موبایل
    • فیلم و سریال
  • چند رسانه ای
    • عکس
    • ویدئو
  • اخبار داخلی
    • دانش بنیان
    • دولت الکترونیک
    • رویداد داخلی
    • بازار
    • دانشگاه

© Copyright 2025 Technoc.ir