12:56 / 06.10.2019 / Евгения Комарова Наука физика

Новое открытие поможет лучше понять фотоэлектрический эффект

Москва, 04.03.2021, 15:42:22, редакция ПРОНЕДРА.РУ, автор Евгения Комарова.

Ученые из Лундского и Стокгольмского университетов обнаружили, что свободные электроны могут двигаться асимметрично. Это помогает понять один из основных физических процессов – фотоэлектрический эффект.

Явление впервые описал Альберт Эйнштейн. Оно объясняет, как высокочастотный свет высвобождает электроны из материала, сообщает phys.org. Выводы исследования опубликованы в Physical Review Letters.

«Фотоэлектрический эффект изучают много лет. Мы рады возможности глубже понять принципы его работы», — сказал Маркус Дальстрём из Лундского университета.

Специалисты рассмотрели, как электрон, высвободившийся из атома за счет процесса, может менять волновое движение, используя лазерное поле. Свободная частица способна поглощать и излучать импульс. Лазерный свет меняет вращение электрона, делая его асимметричным.

Открыв феномен, исследователи использовали сверхкороткие импульсы с временной точностью в аттосекундном масштабе. Обнаружение асимметричности в сочетании с высоким временным разрешением позволило нарушить врожденное поведение электронов. Помимо движения вверх-вниз, ученые заставили частицы перемещаться в лазерном поле горизонтально.

«Теперь, поняв наличие асимметричности у свободных электронов, мы можем глубже изучить квантовую динамику фотоионизации», — сказал Дэвид Бусто.



В классической физике частицы движутся от одной точки к другой путем, обусловленным законами Ньютона. Квантовая механика, наоборот, говорит, что они могут одновременно направляться в несколько мест. Исследователи воспользовались преимуществами последнего заявления.

«Для изменения направление электронной волны мы использовали квантовую механическую интерференцию. То есть, частица выбирает несколько направлений к новой траектории. В классической физике она может перемещаться только по одному пути».

Явление асимметричного движения был доказан теоретически и экспериментально. Результаты основаны на способности электронов увеличивать вращательное движение при поглощении света. Физик Уго Фано продемонстрировал феномен 30 лет назад. Ученые планируют контролировать электроны в атомах и молекулах с большей точностью. В долгосрочной перспективе подход поможет лучше управлять реакциями.

Комментарии

Ваше мнение

  • LPP Fusion установила рекорд в области термоядерного синтеза

    11.10.2017 / 16:12

    LPP Fusion сообщила о том, что в ходе эксперимента исследователи смогли сгенерировать высокоэнергетические ионы плазмы. По данным компании, удалось создать облако плазмы, температура которой достигала 2 млрд градусов по Цельсию.

    Такая температура стала абсолютным рекордом для плазмы на ...

  • Исследователи гравитационных волн получили Нобелевскую премию 2017

    03.10.2017 / 14:21

    В Стокгольме назвали имена обладателей Нобелевской премии по физике 2017 года. Комитет Королевской академии наук Швеции решил отметить достижения американских учёных,
    которые смогли экспериментально обнаружить гравитационные волны.

    Нобелевская премия досталась Кипу Торну, Райнеру Вайссу ...

  • Новым президентом РАН стал физик Александр Сергеев

    26.09.2017 / 19:11

    Александр Сергеев, руководящий Институтом прикладной физики РФ, избран лидером РАН соответственно итогам второго тура голосования.

    До выборов функции главы академии были возложены на Валерия Козлова. В первом туре выборов достаточное для победы число баллов не смог набрать ни один кандидат ...