一个量子物理学家牛津大学的一名科学家拍摄了一张几乎不可能的照片,这张照片非常出色,足以赢得科学摄影比赛的总价。
2017年EPSRC科学摄影大赛
工程和物理科学研究委员会(EPSRC)为EPSRC支持的研究人员和博士生组织了摄影比赛,他们希望通过图片分享他们的研究工作。
EPSRC说:“我们正在寻找能够展示实际研究的图像。描述这是他们想要的比赛照片,这是去年10月公布的。
“离子阱中的单个原子”
来自牛津大学的大卫·纳德林格为第五届EPSRC科学摄影比赛拍摄了获奖照片。
这幅题为“离子阱中的单个原子”的图像显示了一个带正电的锶原子在电场的作用下保持不动,同时受到蓝紫色激光的轰击,使其发光
锶原子
锶原子有38个质子,直径只有百万分之一毫米,这是一个非常小的物体。
纳德林格用了一个聪明的技巧使原子在图像中可见。他用高功率激光使原子看起来更亮。
激光会使绕原子运行的电子获得更多的能量,而这些被激发的电子就会发光。一旦被激活的电子发出足够的光,现在即使是普通的相机也可以对原子进行成像。纳德林格通过真空室的窗户拍摄了这张照片,真空室装有离子阱。
原子在照片中央出现了一个模糊的蓝点,但仍然不容易看到。人们通常不能用肉眼看到原子。这是一张长时间曝光的照片,这意味着即使原子发出了光,如果没有设备,它仍然太微弱了。
纳德林格使用了延长管,这是一种可以增加镜头焦距的镜头配件,通常用于极端特写摄影。除此之外,他还使用了大多数摄影师使用的普通齿轮。
激光冷却原子离子
激光冷却原子离子可以作为精确的时钟和传感器,也可以作为未来发展的基石量子计算机.
“每年参赛作品的质量和创意都让我们惊叹不已,今年也不例外。”说EPSRCs副首席执行官Tom Rodden。
“它们表明,我们的研究人员希望向世界展示科学和工程之美。”
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