Cosmic Quirk Of Physics Is Nu Ontdekt In Een Molecuul

{h1}

Wetenschappers hebben het doppler-effect gedetecteerd - een eigenaardigheid van de natuurkunde die geluidsgolven of lichtgolven verschuift in golflengte wanneer ze worden losgelaten van een bewegende bron - op de schaal van een enkele molecule.

Wetenschappers hebben het Doppler-effect gedetecteerd - een eigenaardigheid van de fysica die de sirene van een ambulance van stand verandert als hij voorbij rijdt - op de schaal van een enkele molecule.

Het Doppler-effect wordt sinds 1842 begrepen en wordt gebruikt om astronomen te helpen verre planeten te vinden, maar het is nog nooit eerder op zo'n kleine schaal aangetoond.

Het idee achter het Doppler-effect is eenvoudig: wanneer een bewegend object geluids- of lichtgolven uitzendt, zorgt de beweging van de bron ervoor dat de frequentie van die golven verandert. [De coolste kleine deeltjes in de natuur]

Wanneer een object bijvoorbeeld naar u toe beweegt, storten de golven samen omdat de beweging van dat object de opening tussen opeenvolgende golven (zoals een accordeon) sluit. Deze bundeling betekent dat de afstand tussen golven kleiner wordt en hun frequentie hoger is dan wanneer het object stil zou zitten.

In geluidsgolven komt een toename in frequentie (equivalent aan een afname van de golflengte) overeen met een hogere toonhoogte. Bij lichtgolven bepaalt de frequentie de kleur: blauw licht heeft bijvoorbeeld een hogere frequentie dan rood licht.

Wanneer een object van u af beweegt, gebeurt het tegenovergestelde. Naarmate de bron zich terugtrekt, worden de golven ruimer omdat de afstand tussen de golven groter wordt.

"Ben je ooit betrapt in een snelheidscontroles? Je weet wat de Dopplerverschuiving dan is", zei T. Darrah Thomas, emeritus hoogleraar scheikunde aan de Oregon State University. "Wanneer licht of straling wordt weerkaatst door of wordt uitgezonden door een bewegend object, wordt het golflengte verschoven. Dat is hoe de snelheidscontrole werkt."

Thomas leidde een team van onderzoekers die dit effect observeerden, gecreëerd door de rotatiebeweging van een molecuul stikstof.

"Er is voldoende bewijs van het roterende Doppler-effect in grote lichamen, zoals een draaiende planeet of een sterrenstelsel," zei Thomas. "Wanneer een planeet draait, verschuift het licht dat eruit komt naar een hogere frequentie aan de kant die naar jou toe draait en een lagere frequentie aan de kant die van je weg draait." Het effect kan ook worden gemeten wanneer een ster heen en weer wiebelt en de aanwezigheid onthult van een anders onzichtbare planeet die de ster op deze manier en die rondloopt terwijl hij ronddraait. "Maar deze basiskracht is zelfs op moleculair niveau aan het werk."

De wetenschappers vernietigden hoogenergetische fotonen in moleculen stikstof. Toen ze werden geraakt, werden de moleculen opgeschud met energie, waardoor ze elektronen vrijgaven. [Twisted Physics: 7 Mind-Blowing Findings]

Door zorgvuldig de energieën van de elektronen te meten, ontdekten de onderzoekers dat elektronen die vrijkwamen toen het molecuul naar de detector draaide, een hogere energie hadden dan elektronen die vrijkwamen uit moleculen die van de detector wegreden.

Nu wetenschappelijke instrumenten geavanceerd genoeg zijn om deze verandering te detecteren, zeiden Thomas, zullen wetenschappers zich moeten gaan verantwoorden voor hun metingen van deeltjes in experimenten met hoge energie.

"Ik denk niet dat iemand de vraag met name heeft gesteld", vertelde Thomas eerder aan WordsSideKick.com. "Het is slechts een van die dingen waar niemand aan dacht te zoeken."

Het onderzoek werd uitgevoerd in laboratoria in Japan, Zweden en Frankrijk en wordt beschreven in een paper gepubliceerd in het nummer van 13 mei van het tijdschrift Physical Review Letters.

Volg WordsSideKick.com voor het laatste nieuws over wetenschap en ontdekkingen op Twitter @wordssidekick en verder Facebook.


Video Supplement: The Periodic Table: Crash Course Chemistry #4.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com