Imagine atom fier

O nouă tehnologie, denumită SX-STM (synchrotron X-ray-scanning tunneling microscopy), permite „fotografierea” unui atom cu ajutorul razelor X, detectarea tipului de atom analizat, precum și măsurarea simultană a stării chimice a atomilor.

Într-un articol recent publicat în revista Nature de mai mulți cercetători din SUA se arată că, folosind un detector specializat, aceștia au reușit să descrie identitatea și starea chimică a unui singur atom.

Scanarea cu efect de tunel (scanning tunnelling microscopy / STM) este o tehnică de scanare inventată în 1981 care se bazează pe efectul tunel (fenomen cuantic). Pe măsură ce capul microscopului scanează suprafața substanței studiate, electronii se transferă (prin efectul tunel) către suprafața respectivă. Curentul de tunelare este măsurat și poate fi transformat într-o imagine.

Detalii

Atomii sunt particule compozite (adică formate din alte particule) foarte mici. Nu-i putem observa cu ochiul liber. Dar aceștia stau la baza materiei din jurul nostru, precum și a celulelor care ne formează corpul.

Dar dacă atomii sunt așa mici, există o cale pentru a calcula, de pildă, câți atomi sunt într-o anumită cantitate de apă?

Detalii

Electron
Vibraţie a unui electron

Reamintesc pentru puținii cititori ai site-ului care nu sunt familiarizați cu structura de bază a unui atom că electronii sunt particule elementare, care împreună cu nucleul atomului (care poate conține protoni și neutroni, particule compozite formate la rândul lor din quarcuri) formează sistemul atomului.

Conform fizicianului Michael Dine, specializat în fizica particulelor, electronul se deplasează în cadrul unui atom cu o viteză de circa 1% din c, viteza luminii în vid. 

Detalii

Electricitatea, un „lucru” ubicuu în societatea umană de multă vreme, este, în parte, la nivel fundamental un mister. Ați putea explica cum funcționează, în fapt, curentul electric? Dacă veți spune că este vorba de „mișcarea electronilor” nu veți lămuri subiectul, pentru că această metaforă, deși utilă, nu explică fenomenul. De exemplu, în cazul curentului electric alternativ, cel pe care-l folosiți zi de zi, despre ce „mișcare a electronilor” vorbim? Pentru că ei se mișcă ba spre casa ta, ba spre locul de generare. Electronii, aparent, se apropie și se îndepărtează permanent. Atunci ce se mișcă? Ce este, în fapt, curentul electric?

Detalii

Există patru interacțiuni fundamentale în univers, pe care le cunoașteți cu certitudine: gravitația, interacțiunea electromagnetică, interacțiunea nucleară tare și interacțiunea nucleară slabă. Primele două acționează la distanțe practic nelimitate, ultimele la distanțe foarte mici (10-15 m și 10-16 m).

Electronii (-) și protonii (+), particule de semn opus, se atrag ca urmare a interacțiunii electromagnetice, ceea ce explică  faptul că aceste componente ale atomului sunt ținute împreună.

Detalii

Am scris recent un articol despre radiația termică și despre faptul incredibil că organismul uman (împreună cu toate obiectele din acest univers) în mod natural emite constant o cantitate impresionantă de radiație electromagnetică. În acest articol un subiect cu o temă apropiată: cum anume se încălzește un corp sub acțiunea radiației termice, cum ar fi atunci când se află sub acțiunea razelor solare? Ce se întâmplă la nivel atomic?

Detalii


Orbitali atomici, substratul 6d

Fiecare tip de atom are un număr de electroni distinct, care este identic cu numărul de protoni (atunci când numărul de electroni este diferit, vorbim de ioni). Atomul de hidrogen, de exemplu, care este cel mai simplu atom, are un electron, dar atomul de aur are 79 de electroni. Electronii sunt distribuiți în cadrul învelișului electronic după reguli foarte stricte. Iată în continuare tot ce trebuie să știți despre distribuirea electronilor în cadrul unui atom.

Detalii

Atomii sunt formați din electroni, particule elementare organizate în straturi electronice la exteriorul atomului, și nucleu. Nucleul aste format din protoni și neutroni, care nu sunt însă particule elementare, ci, la rândul lor, sunt formate din alte particule, de care știm că ar fi elementare (nu sunt alcătuite din ale particule) denumite quarcuri.

Detalii


Electronii unui atom sunt organizați în orbitali.
Nenumăratele puncte pe care le vedeți nu reprezintă electroni, ci posibile poziții în spațiu pentru un electron, dacă încerci să-l măsori.

În urmă cu trei ani am scris un articol intitulat „De ce obiectele opun rezistență la atingere”, pe care-l începeam așa: „Simplificând un pic, dacă atomul ar fi de dimensiunea unui teren de fotbal, nucleul atomic ar fi de dimensiunea unui nasture. Restul - spaţiu gol”.

Trebuie admis că am simplificat un pic mai mult...

Detalii


Atomul de hidrogen (reprezentare grafică), format dintr-un proton şi un electron

Numărul atomic, notat cu litera Z, indică numărul de protoni (particule cu sarcină electrică pozitivă) din interiorul nucleului unui atom. Numărul atomic este cea mai importantă caracteristică a unui atom, pentru că numărul de protoni dă identitatea unui element chimic. De exemplu, atomul de hidrogen, cel mai simplu atom, are un singur proton. Un atom care are doi protoni se numește heliu. Dacă are trei protoni, vorbim de atomul de litiu, iar dacă are șase, vorbim de carbon.

Detalii

Atomii sunt încă, schematic, prezentați în multe publicații după modelul unui sistem solar, cu un nucleu în jurul căruia se rotesc, precum planetele, electronii. Dar înțelegerea modernă a modului în care sunt dispuse și se deplasează particulele elementare care constituie atomul este departe de această schemă.

Detalii

Hidrogenul este elementul chimic în tabelul periodic al elementelor cu simbolul H și numărul atomic 1. Este un gaz ușor inflamabil, incolor, insipid, inodor, iar în natură se întâlnește mai ales sub formă de moleculă diatomică, H2. Hidrogenul este cel mai ușor element chimic.

Hidrogenul elementar are o pondere de 75% din masa universului. În starea de plasmă, se găsește ca element majoritar în alcătuirea stelelor. Hidrogenul elementar este foarte puțin răspândit pe Pământ.

Pentru necesități industriale există diferite procedee de fabricație. De exemplu, hidrogenul poate fi obținut prin electroliza apei (separarea atomilor de oxigen și hidrogen).

Cel mai răspândit izotop al hidrogenului este protiul, care este alcătuit dintr-un proton în nucleu și un electron în învelișul electronic. În compușii ionici poate avea sarcină negativă (anion cunoscut sub numele de hidrură, H-) sau sarcină pozitivă H+ (hidron).

Detalii

Simplificând un pic, dacă atomul ar fi de dimensiunea unui teren de fotbal, nucleul atomic ar fi de dimensiunea unui nasture. Restul - spaţiu gol. Dar de ce atunci când apăs pe o masă ori pe o tastatură mâna mea nu trece prin acestea? Ce o opreşte?

Detalii


Spectrul unei lumini stradale, fotografiate printr-un disc compact

Atunci când priveşti cerul înstelat, ce priveşti în fapt? Un pic de lumină tremurândă şi cu un pic de culoare? Imaginează-ţi că ai privi cerul cu nişte ochi special, un fel de prisme care separă culorile ce formează lumina ce ajunge la noi de la stele.

Detalii

 

Clic aici pentru o rezoluție superioară

Deci, ce sunt leptonii? Mai întâi să începem cu câteva noţiuni de bază. Materia este alcătuită din atomi, iar atomii sunt formaţi din electroni şi nuclee. Legătura dintre acestea este realizată prin intermediul forţei electromagnetice.

Electronii au o sarcină electrică negativă şi masa lor este mică în comparaţie cu cea a nucleelor. Nucleele atomice sunt alcătuite din protoni şi neutroni. La rândul lor, protonii şi neutronii sunt alcătuiţi din particule punctiforme denumite quarcuri „up" şi „down".

Pe baza a ceea ce ştim în prezent electronii sunt particule elementare, punctiforme, fără structură internă.

Detalii

Pagina 1 din 2


Pentru a descărca, gratuit, cartea,
clic pe imagine

Q&A: ultimele întrebări