Атомы-исполины

Алексей Левин 02.07.2008

Ридберговские атомы

Профессор физики и астрономии университета Райс Барри Даннинг и его коллеги работали с атомами калия, которые, как и атомы других щелочных металлов, имеют на внешней электронной оболочке по одному электроны. В норме этот электрон находится в нижнем энергетическом состоянии и потому локализуется поблизости от остальных восемнадцати электронов, заполняющих внутренние оболочки. Однако если его дополнительно накачивать энергией, он будет уходить все дальше от этих оболочек, тем самым увеличивая эффективный радиус самого атома.

Атомы, у которых один или несколько внешних электронов сильно удалены от внутренних, получили имя крупнейшего шведского физика-спектроскописта Юханнеса Ридберга. Для ученых такие атомы представляют большой интерес, поскольку из-за своих больших размеров они во многом ведут себя как классические, а не квантовые частицы. В разных лабораториях и раньше создавали ридберговские атомы, достигающие в поперечнике одной десятой миллиметра.

Теперь исследователи из группы Даннинга изготовили ридберговские атомы калия еще больших размеров. Сначала они с помощью лазерных вспышек загнали внешние электроны калиевых атомов на очень высокие орбиты, а затем дополнительно отдалили эти электроны от ядер посредством точно рассчитанных импульсов электрического поля. Таким способом они получили калиевые атомы с диаметром порядка миллиметра.