Физики института Мартин Шультце и Владислав Яковлев вместе с коллегами проверили предположение о том, что в процессе фотоэмиссии, когда под действием фотонов электроны покидают атом, отсутствуют паузы во времени между воздействием света и испусканием электронов. Эти события традиционно считались одновременными.
Ученые установили, что на самом деле при воздействии света электроны на различных орбиталях атома покидают его не одновременно: задержка составляет очень небольшое, но все же измеримое время – примерно 20 аттосекунд. Аттосекунда представляет собой одну миллиардную от одной миллиардной доли секунды, или 10 в минус 18-й степени секунд.
"Один из электронов покидает атом раньше, чем другой. Поэтому мы смогли показать, что электроны "колеблются" некоторое время после возбуждения светом, прежде чем покинуть атом", – говорит Шультце.
Как пояснил Яковлев, ученые "обстреливали" атомы неона лазером, работающим в ближнем инфракрасном диапазоне. "Выстрелы" длились менее четырех фемтосекунд (10 в минус 15-й степени секунд). Атомы газа под действием импульса начинают излучать высокие гармоники, которые можно преобразовать в импульсы ультрафиолетового излучения длительностью менее 200 аттосекунд.
Таким образом, отметил Яковлев, ученые получили и инфракрасные, и ультрафиолетовые импульсы, синхронизированные во времени – с помощью двух лазеров получить такие импульсы было бы очень трудно. Затем они измерили относительную задержку, с которой электроны с орбиталей 2p и 2s покидают атом под действием излучения.
По словам ученого, физическая теория в данном случае "потерпела небольшое поражение", поскольку ни одной из групп теоретиков не удалось воспроизвести наблюдаемую в эксперименте разницу между моментами "вылета" электронов.
В качестве возможных причин возникновения измеренной задержки ученые выделяют, в частности, возможность взаимодействия электронов не только с ядром атома, но и друг с другом.
Главные темы