بهتازگی یک گروه بینالمللی از دانشمندان به سرپرستی مارکوس شافلر (Markus Schöffler) از دانشگاهِ گوتهِ فرانکفورت تابش الکترونی اوگر (Auger) را مورد بررسی قرار دادهاند. آنها نشان دادند که تناقضات مشاهده شده در این تابش، در اثر اندازهگیریهای کوانتومی ایجاد شدهاند.
آشکارسازی رفتار حرکتی کوانتومی الکترونهای داخلی
| بهتازگی یک گروه بینالمللی از دانشمندان به سرپرستی مارکوس شافلر (Markus Schöffler) از دانشگاهِ گوتهِ فرانکفورت تابش الکترونی اوگر (Auger) را مورد بررسی قرار دادهاند. آنها نشان دادند که تناقضات مشاهده شده در این تابش، در اثر اندازهگیریهای کوانتومی ایجاد شدهاند.
اشعه X در این فرآیند الکترونها را از لایههای داخلی ابرِ الکترونیای که اتمها را در قالب مولکولها به یکدیگر مقید میسازد، بیرون میکشد. تلاشهایی که پیش از این برای توجیه این پدیده انجام شده نتایج متناقضی در برداشته است. اخیراً گروه مذکور توانستهاند نشان دهند که این تناقضات ناشی از پیامدهای طبیعی یک رفتار کوانتومی است که در آن نحوهی اندازهگیری میتواند نتیجه اندازهگیری را تعیین کند. در این پدیده یک اشعهی X با انرژی بالا به یک مولکول (مثلاً نیتروژن) برخورد کرده و یک الکترون را از درونیترین لایه بیرون میکشد (فوتوالکترون). در نتیجه در لایه درونی حفرهای ایجاد میشود که با ورود یک الکترون از لایهی بالاتر به آن لایه، پر میشود. با این کار، الکترون خارج شده از لایهی بیرونی یا والانس (الکترون اوگر) انرژی منتشر میکند. محققان مذکور به بررسی ماهیت این حفرههای کوتاهعمر پرداختهاند. یکی از سوالاتی که در این راه وجود داشت این بود که آیا حفرهها مانند الکترونهای والانس متعلق به هر دو اتم (در مولکول نیتروژن) بوده (حفرههای موضعی) و یا مانند الکترونهای درونی به یک اتم تعلق دارند (حفرههای غیرموضعی). یک حفره غیرموضعی، دو حالت مولکولی-مداری متفاوت ایجاد میکند که توسط یک گاف انرژی کوچک از همدیگر جدا میشوند. در سال ۲۰۰۶ یک گروه ژاپنی شواهدی مبتنی بر وجود این گاف پیدا کرد اما سال گذشته یک گروه دیگر از محققان ژاپنی ادعا کردند که چنین حفرهای وجود ندارد. شافلر و گروهش به این نتیجه رسیدهاند که نتایج هر دو گروه درست است زیرا نحوهی اندازهگیری آنها متفاوت بوده است. محققان مذکور چگالی تابش الکترون اوگر و فوتوالکترون را در جهات مختلفِ یک مولکول نیتروژن، اندازهگیری کردند. آنها دریافتند که این دو الکترون در یک حالت همبستهی کوانتومی قرار دارند به این معنی که اندازهگیری یکی از آنها بر روی دیگری اثر میگذارد. بنابراین وابستگی سمتی فوتوالکترون به جهت تابش الکترون اوگر وابسته بوده و با هر دو نوع حفرهی موضعی و غیر موضعی سازگار است. بهعبارت دیگر همبستگی به این معناست که اندازهگیریها، شکلِ مشاهده شدهی اوربیتالهای مولکولی را تعیین میکنند. شافلر میگوید که از آنجایی که اوربیتالهای درونی در ایجاد بیوندهای مولکولی تاثیر کمی دارند، یافتههای آنها عقاید موجود در زمینه پیوندهای شیمیایی را تغییر نمیدهد. |
