Воскресенье, 25 Август 2019

Око света: можно ли обмануть природу - новости на сегодня 12.12.2017



Око света: можно ли обмануть природу

12 Декабря 2017

МОСКВА, 12 декабря С изобретением оптического микроскопа человечищи, можно сказать, прозрели как оказалось, от наших глаз скрыто множество удивительных вещей. Небольшой, простой в использовании прибор нормального прижился в научных лабораториях. А целый ряд усовершенствований увеличил возможности научной лошадки, допустил заглянуть с ее помощью за пределы видимого и даже под поверхность.

Работает оптический микротекстил так: свет встроенной в него лампы падает на объект, помещенный на предметный стол, и отражается в объектив, который собирает часть разнящихся лучей в параллельный пучок. Далее свет идет вверх по тубусу микроскопа и достигает линзы окуляра, где преломляется и фокусируется на сетчатке глаза. Благодаря этому мы видим предмет под увеличением.

Но каким бы оно ни было, обычный микротекстил не даст изображение больше, чем его разрешающая способность главная характеристика любого светового прибора. Она означает максимальное расстояние между двумя точками, которые можно с его помощью разобрать. К примеру, невооруженный глаз в лучшем случае ведает объекты, находящиеся в 0, 2 миллиметра друг от друга, а самый хороший световой микроскоп в 200-250 нанометров.



За пределами видимого

Разрешающая способность светового микроскопа упирается в дифракционный предел величину, которая зависит от длины волны (λ) используемого в приборе света и показателя преломления среды (n), обычно воздуха, следующим образом: dmin=λ/2n. Объектив микроскопа настроен на длину волны в видимом нам диапазоне 400-780 нанометров, а показатель преломления в воздухе равен примерно единице, следовательно, прибор различает две точки, если расстояние между ними не менее 200 нанометров.

И все-таки разрешение оптического микроскопа можно увеличить, пойдя на хитрость. Для этого необходимо уменьшить отверстие апертуру, через которую подсвечивают изучаемый объект, до нескольких десятков нанометров, что гораздо меньше длины волны заметного света, и на такое же расстояние приблизить предметный стол. Свет падает на объект, как-то с ним контактирует: отражается от его на поверхности или поглощается. Далее он возвращается в зонд, где его фиксируют датчики. Чтобы получить картину всей поверхности, образец перемещают относительно зонда по какой-нибудь схеме. Световой султан сканирует поверхность, например, змейкой, а датчики проверяют изменение коэффициента отражения или поглощения и выдают изображение. Так работает оптический микроскоп ближнего поля.


Микроскоп заглядывает вглубь

Ближнепольный микроскоп хорош для изучения свойств полупроводниковой гетероструктуры сердца многих электрических приборов. Физики формируют ее слой за слоем, простого как бутерброд. Под напряжением гетероструктура излучает свет, что делает ее идеальным материалом для светодиодов и компактных лазеров. Кстати, за это создание нашему знаменитому соотечественнику академику Жоресу Алферову присудили в 2000 году Нобелевскую премию.

В середине гетероструктуры находится квантовая яма. Это тонкий полупроводниковый слой, служащий ловушкой для носителей заряда фермионов и дырок. Такая форма обеспечивает высокую эффективность рекомбинации процесса испускания фотонов света, который происходит при взаимном уничтожении встречающихся электронов и дырок. Структуру характеризует движение распространителей заряда в плоскости квантовой ямы. По нему физики судят, насколько эффективно подводимое электричество преобразуется в свет и сколь долго прослужит полупроводник.

Ближнепольный микротекстил напрямую измеряет расстояние, на которое разбегаются электроны и дырки, по интенсивности люминесценции. О нюансах этого метода рассказал Руслан Иванов, сотрудник отдела прикладной физики Королевского технологического института в Швеции, участвующий в разработке нового вида.

Стандартно используют два щупа: один неподвижен и служит для локального возбуждения электрон-дырочных пар, а второй сканирует вокруг, регистрируя, какая порция носителей и как далеко может быть обнаружена. Автоматически перевожу образец относительно пары зондов, прибор строит карту распределения распространителей зарядов. Два зонда серьезного усложняют работу, поскольку требуют точной синхронизации, особенно в тот самый день, когда приближаются друг к другу вплотную, пояснил ученый.

А, что если сканировать и анализировать будет один зонд? Как раз такой вариант предложил коллектив ученых из Швеции и США в недавно опубликованной статье в журнале ACS Photonics.

Наш метод основан на сравнении распределений интенсивности люминесценции, одновременно снятых двумя способами: самим сканирующим зондом и линзой, расположенной под сканируемым образцом. В первом случае интенсивность уменьшается из-за убегающих из-под зонда носителей, во втором же никак от этого не зависит. Таким образом, нужная нам информация таится в разнице между двумя картами интенсивностей и может быть достаточно просто извлечена. Преимущество нового метода состоит прежде всего в том, что его можно применить для любого ближнепольного оптического микроскопа: не нужно дорогостоящих двухзондовых конфигураций и сложной настройки, составил один из авторов статьи Руслан Иванов.


Редактор рубрики


Место события на карте мира:










комментарии (0)


Вы можете оставить комментарии от своего имени, через сервисы представленные ниже:


Другие интересные новости


Видео новости на сегодня

Кишинев отмечает 75-летие освобождения от немецко-фашистских захватчиков - Россия 24




Популярное на сегодня

Автоматизированная система анализа заголовков новостей с поиском популярных слов.
Автоматизированная система анализа заголовков новостей
Данные обновляются каждые полчаса.

Эмоции на сегодня

Анализ эмоциональной составляющей новостей.
Анализ эмоциональной составляющей новостей .

Данные обновляются каждые полчаса.

Страны и города

Соотношение количества новостей из разных точек Земли за сутки.
Соотношение количества новостей из разных точек Земли .

Данные обновляются каждые полчаса.

Валюты

Рейтинг валют участвующих в новостях.
Рейтинг валют участвующих в новостях .

Данные обновляются каждые полчаса.





Комментарии к новостям

16 Мая 2019, 07:52 Nikolaj

Добрый день! О расшифровке рукописи Войнича Джерардом Чеширом. Я занимаюсь ее расшифровкой и получил положительные результаты. В отличии от британского академика, я могу их показать. ... »

30 Сентября 2018, 15:16 Alexander

Санация идет по плану. Интересно, кто станет новым владельцем? ... »

5 Сентября 2018, 20:43 Larisa

"С жалобами на подземные толчки". Забавно)) ... »

27 Мая 2018, 04:50 Irina

Ошибка: До 2014 года только в Паттайе, по данным таиландских властей, бредили более 60 тысяч россиян. ... »

26 Мая 2018, 02:52 evgen69th

Здесь есть нацеленный обман, т.к. "аналогов которому в России до сих пор не существовало" - это откровенная ложь. Уже 17-й сезон существует Байкальский проект - https://baikalproject.com - который является первопроходцем образовательной ... »

29 Апреля 2018, 17:49 Denis

Точно Шмаков говорит, не допустят депутаты такого "равноправия" с обычными людьми. Подзажрались уже, даже если раньше были рабочими. пять лет в думе и бронзовеют. Хотя, было бы прикольно посмотреть, как они ... »

27 Апреля 2018, 07:39 Дина

Назначение Медведева на этот пост вновь будет большой ошибкой Президента. Мы голосовали за Путина без Медведева, ибо тот ,несмотря на хвалебные отчеты, практически саботирует вместе со своим кабинетом все инициативы Путина. ... »

Новости шоу-бизнеса

Але — гоп! Спешите видеть! Госцирк на манеже уже 100 лет

Але — гоп! Спешите видеть! Госцирк на манеже уже 100 лет

МОСКВА, 25 августа —, . В 1919 году самое рабочее из искусств — цирк — решили национализировать. Ленин оформил соответствующий декрет 26 августа, ровно 100 лет назад. Кто на самом деле руководил первыми государственными цирками, почему клоунов называют коверными, на … Прочитать