वैज्ञानिकों ने दुनिया का सबसे तेज माइक्रोस्कोप विकसित किया है, जो गतिशील इलेक्ट्रॉनों को पकड़ने में सक्षम है, जो इलेक्ट्रॉन व्यवहार को समझने में एक महत्वपूर्ण सफलता है।
नया ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप इलेक्ट्रॉनों पर मात्र एक-क्विंटिलियनवें सेकंड तक चलने वाले पल्स से प्रहार करके ऐसा करता है। ये पल्स इतने तेज़ होते हैं कि वे 1,367 मील प्रति सेकंड (2,200 किलोमीटर प्रति सेकंड) की गति से चलते हुए इलेक्ट्रॉनों की तस्वीरें ले सकते हैं।
मुख्य लेखक मोहम्मद हसन, जो एरिजोना विश्वविद्यालय में भौतिकी और प्रकाश विज्ञान के एसोसिएट प्रोफेसर हैं, ने माइक्रोस्कोप का वर्णन इस प्रकार किया कि “स्मार्ट फोन के नवीनतम संस्करण में यह एक बहुत शक्तिशाली कैमरा है; यह हमें उन चीजों की तस्वीरें लेने की अनुमति देता है जिन्हें हम पहले नहीं देख पाते थे – जैसे इलेक्ट्रॉन।”
उन्होंने कहा, “हमें उम्मीद है कि इस माइक्रोस्कोप के साथ, वैज्ञानिक समुदाय इलेक्ट्रॉन के व्यवहार और गति के पीछे के क्वांटम भौतिकी को समझ सकेगा।”
इलेक्ट्रॉनों की तेज़ गति ने उनका अध्ययन करने वाले वैज्ञानिकों के लिए लंबे समय से चुनौती पेश की है। इलेक्ट्रॉन इतनी तेज़ी से चलते हैं कि पिछली तकनीक परमाणुओं और अणुओं के अंदर उनके सटीक व्यवहार को नहीं पकड़ पाई, जो भौतिकी और रसायन विज्ञान दोनों के लिए महत्वपूर्ण है।
इस पर काबू पाने के लिए, भौतिकविदों ने 2000 के दशक की शुरुआत में एटोसेकंड पल्स उत्पन्न करने के तरीके विकसित किए – पल्स एक सेकंड के कुछ क्विंटिलियनवें हिस्से तक चलते हैं। इस प्रगति ने 2023 में भौतिकी में नोबेल पुरस्कार अर्जित किया। हालाँकि, ये पल्स भी व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉन की गति को पकड़ने के लिए पर्याप्त तेज़ नहीं थे।
अपने नवीनतम अध्ययन में, वैज्ञानिकों ने इलेक्ट्रॉन गन को केवल एक एटोसेकंड की पल्स उत्पन्न करने के लिए परिष्कृत किया। जैसे ही ये पल्स नमूने से टकराते हैं, वे इलेक्ट्रॉनों को धीमा कर देते हैं और इलेक्ट्रॉन बीम के वेवफ्रंट को बदल देते हैं, जिसे फिर बढ़ाया जाता है और फ्लोरोसेंट स्क्रीन पर कैप्चर किया जाता है।
हसन ने इस नई तकनीक को “एटोमाइक्रोस्कोपी” कहा और कहा, “पहली बार, हम इलेक्ट्रॉन के टुकड़ों को गति में देख सकते हैं।”
ये निष्कर्ष 21 अगस्त को जर्नल में प्रकाशित हुए। विज्ञान की प्रगतिइलेक्ट्रॉनों के मौलिक व्यवहार की खोज के लिए नई संभावनाएं प्रदान करता है।
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