Seni võisid teadlased oletada ainult molekulaarstruktuuride olemasolu. Tänapäeval on aatomjõumikroskoopia abil molekuli (26 süsinikuaatomit ja 14 vesinikuaatomit) ühendavad üksikud aatomsidemed (igaüks mõnikümmend miljonit millimeetrit pikk) üsna selgelt näha.
Algselt soovis meeskond töötada struktuuridega, mis on valmistatud grafeenist, ühekihilisest materjalist, milles süsinikuaatomid on paigutatud kuusnurksete mustritena. Moodustades süsinikust kärgesid, paiknevad aatomid lineaarsest ahelast ümber kuusnurkadeks; see reaktsioon võib tekitada mitu erinevat molekuli.
Berkeley California ülikooli keemik Felix Fischer ja tema kolleegid soovisid molekule visualiseerida, et veenduda, kas nad on õigesti aru saanud.
Rõngakujuline süsinikku sisaldav molekul, mis on näidatud enne ja pärast ümberkorraldamist kahe kõige tavalisema reaktsiooniproduktiga temperatuuril üle 90 kraadi Celsiuse järgi. Suurus: 3 angströmi või kolme kuni kümne miljardiku meetri läbimõõt.
Grafeeni retsepti dokumenteerimiseks vajas Fisher võimsat pildiseadet ja pöördus aatomjõumikroskoobi poole, mis oli Michael Crommiel California ülikooli laborist.
Kontaktivaba aatomjõumikroskoopia (NC-AFM) kasutab molekulide tekitatud elektrijõu tuvastamiseks väga õhukest ja tundlikku andurit. Ots liigub molekuli pinna lähedal, erinevate laengute poolt kõrvale kaldudes, luues pildi aatomite liikumisest.
Kontaktivaba aatomjõumikroskoobi üheaatomiline ots "sondib" pinda terava nõelaga. Nõel liigub piki uuritava objekti pinda, nii nagu fonograafi nõel läbib plaadi sooni. Lisaks aatomitele on võimalik "sondeerida" aatomisidemeid
Nii õnnestus meeskonnal mitte ainult visualiseerida süsinikuaatomeid, vaid ka ühiste elektronide loodud sidemeid nende vahel. Nad asetasid süsinikrõnga struktuurid hõbeplaadile ja kuumutasid seda molekuli ümberkorraldamiseks. Külmutatud reaktsioonisaadused sisaldasid kolme ootamatut toodet ja ainult ühte molekuli, mida teadlased eeldasid.
muud ettekanded teemal molekulaarfüüsika
"Tuuma sidumisenergia" – elementidel massinumbritega 50 kuni 60 on maksimaalne sidumisenergia (8,6 MeV/nukleon) – Massi defekt. Coulombi jõud kipuvad tuuma murdma. Nukleonide sidumisenergia pinnal on väiksem kui tuuma sees olevate nukleonide oma. Uchim.net. Aatomituumade sidumisenergia. Spetsiifiline sidumisenergia. Einsteini võrrand massi ja energia vahel:
"Aatomituuma struktuur" - Geigeri loendur Pilvekamber. Raadium (kiirgav). Radioaktiivse kiirguse kasutamine. Marie Sklodowska-Curie ja Pierre Curie. Becquerel Antoine Henri – 1897 Termotuumasüntees on kergete tuumade ühinemisreaktsioon. M -massiarv - tuuma mass, nukleonide arv, arv neutronid M-Z. Poloonium. Aheltuumareaktsioon.
"Fotoelektrilise efekti rakendamine" – olek haridusasutus MTÜ kutselütseum nr 15. Fotoelektrilise efekti avastamise ja uurimise ajalugu. Lõpetanud: füüsikaõpetaja Varlamova Marina Viktorovna. Einsteini võrrand fotoelektrilise efekti jaoks A. Einstein. fotoelektrilise efekti jälgimine. Stoletov A.G. Küllastusvoolu tugevus on võrdeline katoodile langeva kiirguse intensiivsusega.
"Aatomi tuuma struktuur" - A. 10 -12. Aatomituumade radioaktiivne transformatsioon. Järelikult koosneb kiirgus positiivsete, negatiivsete ja neutraalsete osakeste voogudest. 13 - 15. 1896 Henri Becquerel (prantslane) avastas radioaktiivsuse fenomeni. Tähistatakse - , millel on mass? 1a.u.m. ja laeng on võrdne elektroni laenguga. 5. Aatom on neutraalne, sest tuuma laeng võrdub elektronide kogulaenguga.
"Aatomituuma koostis" - massiarv. TUUMJÕUD – atraktiivsed jõud, mis seovad tuumas prootoneid ja neutroneid. tuumajõud. Üldine vorm põhitähistused. Tasu number. Laenguarv on võrdne tuuma laenguga, väljendatuna elementaarelektrilaengutes. Laengu number on võrdne järjekorranumbriga keemiline element. Mitu korda suurem kui Coulombi jõud.
"Plasmasüntees" - Ehitusaeg on 8-10 aastat. Tänan tähelepanu eest. ITERi ehitus ja infrastruktuur. TOKAMAKI loomine. ITERi projekteerimisparameetrid. ITERi (ITER) loomine. 5. Ligikaudne maksumus 5 miljardit eurot. Termotuumarelvad. Venemaa panus ITERi reaktorisse. 2. Termotuumaenergia eelis. Energianõuded.
Kutsume teid hindama Kuningliku Fotograafiaühingu "Aasta fotograafi" tiitlile pretendeerivate finalistide pilte. Võitja kuulutatakse välja 7. oktoobril ja näitus parimad teosed toimub 7. oktoobrist 5. jaanuarini Londoni teadusmuuseumis.
Väljaanne PM
Kim Coxi seebimullide struktuur
Seebimullid optimeerivad ruumi enda sees ja minimeerivad nende pindala antud õhuhulga jaoks. See muudab need kasulikuks õppeobjektiks paljudes valdkondades, eriti materjaliteaduse valdkonnas. Tundub, et mullide seinad voolavad gravitatsiooni mõjul alla: need on pealt õhukesed ja alt paksud.
Yasmine Crawfordi "Märgistus hapnikumolekulidele".
Pilt on osa autori viimasest suuremast projektist fotograafia magistrikraadi saamiseks Falmouthi ülikoolis, kus keskenduti müalgilisele entsefalomüeliidile. Crawford ütleb, et ta loob pilte, mis ühendavad meid mitmetähendusliku ja tundmatuga.
"Igaviku rahu", autor Jevgeni Samuchenko
Pilt on tehtud Himaalajas Gosaikunda järvel 4400 meetri kõrgusel. Linnutee on galaktika, mis hõlmab ka meie oma Päikesesüsteem: nõrk valgusriba öötaevas.
David Spearsi "Segane jahumardikas".
See väike kahjurmardikas nakatab teravilja ja jahutooteid. Pilt tehti skaneeriva elektronmikrograafiga ja värviti seejärel Photoshopis.
Dave Watsoni Põhja-Ameerika udukogu
Põhja-Ameerika udukogu NGC7000 on Cygnuse tähtkuju emissiooniudu. Udu kuju meenutab Põhja-Ameerika kuju – näha on isegi Mehhiko lahte.
Victor Sikora hirvepõrnikas
Kasutatud fotograaf valgusmikroskoopia viiekordse kasvuga.
Lovelli teleskoop, autor Marge Bradshaw
"Mind on Jodrell Bankis asuv Lovelli teleskoop lummanud sellest ajast peale, kui ma seda kooliekskursioonil nägin," ütleb Bradshaw. Ta tahtis teha üksikasjalikumaid fotosid, et näidata tema kulumist.
Mary Ann Chiltoni "Muusu tagurpidi".
Ujumise asemel veedab see liik aega vees pulseerides. Meduuside värvus on vetikate söömise tulemus.
20. sajandi lõpu nuhtlus, mis põhjustas Freddy Mercury surma, viies igal aastal tuhandeid inimesi väljapoole elavate maailma tagasipöördumise piiri.
Inimkonna vaenlane peab olema teada, vaatame ja mäletame AIDS-i viiruse molekuli, mis teadusringkondades kannab pseudonüümi HIV.
See on ligikaudu viis, kuidas rakud jagunevad oma tüüpideks.
Pildil pärmiraku jagunemise hetk.
Iga bioloogiline olend, olgu inimene või taim, koosneb geenidest.
Põhimõtteliselt terve geeniahel, millest palju sõltub, muutub inimene teatud geenide puudumise tõttu kergesti taimeks. Vastupidist protsessi pole looduses veel täheldatud.
Pildil on taime geen Arabidopsis, siin on see 3D-s.
Jah, küllap iga õpilane tunneb selle pildi ära!
Tomati seeme, mida ümbritsevad väikesed karvad, mis tunduvad puudutamisel limana. Seemnete kaitsmine enneaegse kuivamise eest.
Siin see on, enamiku inimkonna igatsetud unistus!
Selle omamiseks olid pikad ja verised sõjad, tapeti ja röövisid väravas möödujaid. Sellega on seotud kogu inimkonna ajalugu.
Teadlastel õnnestus esimest korda maailmas saada visuaalne pilt üksikute aatomite eraldusvõimega molekulist selle ümberstruktureerimise käigus molekulaarsed sidemed. Saadud pilt osutus üllatavalt sarnaseks keemiaõpikute piltidega.
Seni said teadlased molekulaarstruktuuride kohta teha vaid hüpoteetilisi järeldusi. Aga abiga uus tehnoloogiaüksikud aatomisidemed - igaüks mõne kümnemiljondik millimeetri pikkune -, mis ühendavad selle molekuli 26 süsinikuaatomit ja 14 vesinikuaatomit, muutuvad selgelt nähtavaks. Selle uuringu tulemused avaldati 30. mail ajakirjas Science.
Katsetajate meeskonna eesmärk oli algselt täpselt kokku panna nanostruktuure grafeenist, ühekihilisest aatommaterjalist, milles süsinikuaatomid on paigutatud korduva kuusnurkse mustriga. Süsiniku kärgstruktuuri loomine nõuab aatomite ümberkorraldamist lineaarsest ahelast kuusnurkseks võrgustikuks; selline reaktsioon võib tekitada mitu erinevat molekuli. Berkeley keemik Felix Fischer ja tema kolleegid soovisid molekule visualiseerida, et veenduda, et nad teevad kõike õigesti.
Fotol olev süsinikku sisaldav molekul on näidatud enne ja pärast selle ümberkorraldamist, kaasates kaks kõige levinumat reaktsiooniprodukti. Pildi skaala – 3 angströmi ehk 3 kümnemiljardit meetrit
Grafeeni retsepti dokumenteerimiseks vajas Fisher väga võimsat optilist instrumenti ja ta kasutas aatommikroskoopi, mis asus Berkeley ülikooli laboris. Kontaktivabad aatommikroskoobid kasutavad molekulide tekitatud elektriliste jõudude lugemiseks ülitundlikku pliiatsit; kui nõela ots liigub piki molekuli pinda, kaldub see erinevate laengute poolt kõrvale, luues pildi aatomite paigutusest ja nendevahelistest sidemetest.
Selle abiga suutis teadlaste meeskond visualiseerida mitte ainult süsinikuaatomeid, vaid ka nende vahel elektronide tekitatud sidemeid. Nad asetasid rõngakujulise molekuli hõbedasele pinnale ja kuumutasid seda kuju muutmiseks. Järgnev jahutamine suutis fikseerida reaktsiooniproduktid, mille hulgas oli kolm ootamatut komponenti ja üks molekul, mida teadlased ootasid.
