Por primera vez, los científicos han observado cómo las moléculas cambian de dirección después de colisiones lentas con átomos. Investigadores de la Universidad de Radboud Nijmegen y la Fundación FOM permitieron que las moléculas colisionen con los átomos muy lentamente. Esto les permitió acercarse a la esencia de una colisiónpor primera vez. ¿Cómo se transforman las condiciones iniciales de las partículas en las condiciones finales después de una colisión? Los resultados se publicarán en la revista ciencia el 13 de noviembre de 2015. Es la tercera publicación científica del grupo en cuatro años.
De acuerdo con las reglas de la mecánica cuántica, una molécula a menudo se comporta como una serie de ondas. Cuando una molécula choca con un átomo, muchas ondas diferentes juegan un papel en la interacción. Estas ondas interfieren durante la colisión y pueden dar lugar a unapatrón de difracción. Durante años, los científicos han estado tratando de mapear la influencia de una sola onda en una colisión. Es fundamentalmente imposible seleccionar experimentalmente una sola onda y estudiar su influencia en un proceso de colisión. Sin embargo, a temperaturas muy bajas, cuandolas moléculas colisionan muy lentamente, esto de repente se hace posible bajo circunstancias específicas: durante una llamada 'resonancia de dispersión', una sola onda de repente domina el proceso de colisión. En tal caso, es posible estudiar con precisión cómo una sola onda antes de la colisióndetermina el carácter de onda de las partículas después de la colisión. Esta es la esencia de una colisión en el nivel más fundamental: cómo se transforman las condiciones de partida de las partículasm en las condiciones finales después de una colisión?
La colisión resonante influye en la dirección de vuelo posterior
'Ahora podemos determinar esto midiendo el cambio en la dirección de vuelo de las moléculas durante colisiones lentas', dice el líder de investigación Bas van de Meerakker, cuyos premios incluyen una Beca de Inicio de ERC en 2013. 'Cuando las moléculas colisionan un poco demasiado rápido oDemasiado lentamente, observamos un patrón normal de difracción de ondas. Sin embargo, si tienen exactamente la velocidad correcta y golpean una resonancia, el cambio de dirección es repentinamente muy diferente. Una resonancia puede concebirse como una colisión en la que las partículas orbitan brevemente alrededorentre sí antes de separarse y volar en direcciones completamente diferentes. "Las mediciones experimentales coinciden exactamente con los cálculos de mecánica cuántica realizados por los químicos teóricos Gerrit Groenenboom y Ad van der Avoird, coautores del artículo. Con la ayuda de su teoría, los investigadoresahora puede determinar con precisión qué ondas juegan un papel durante una resonancia de dispersión y cómo estas ondas influyen en el cambio de las moléculas en la dirección de vuelo.
El laboratorio de Colisiones Frías y Controladas en la Universidad de Radboud Nijmegen tiene un desacelerador Stark que los investigadores pueden usar para controlar con precisión la velocidad de las moléculas antes de una colisión. Después de una colisión, pueden registrar con precisión el cambio de las moléculas en la dirección de vuelo usando elmétodo de imágenes de mapas de velocidad. Esta combinación de técnicas solo está disponible en la Universidad de Radboud Nijmegen. Gracias a este experimento único, los investigadores pudieron observar estos cambios en la dirección de vuelo de las moléculas durante una resonancia de dispersión por primera vez.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Radboud . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :