Результаты поиска по запросу "Единицы измерения в химии"
Storm Glass - химический барометр
Штормгласс (штормглас, Storm Glass, нидерл. storm — «буря» и glas — «стекло») — это химический или кристаллический барометр, состоящий из стеклянной колбы или ампулы, заполненных спиртовым раствором, в котором в определённых пропорциях растворены камфора, нашатырь и калийная селитра. Этим химическим барометром активно пользовался во время своих морских путешествий английский гидрограф и метеоролог, вице-адмирал Роберт Фицрой, который тщательно описал поведение барометра, это описание используется до сих пор. Поэтому, штормглас также называют "Барометром Фицроя". В 1831–36 Фицрой возглавлял океанографическую экспедицию на корабле "Бигл", в которой участвовал Чарльз Дарвин. До конца своей жизни Фицрой заведовал метеорологическим департаментом Великобритании и руководил британской метеорологической службой. Барометр работает следующим образом. Колба герметически запаяна, но, тем не менее, в ней постоянно происходит рождение и исчезновение кристаллов. В зависимости от грядущих изменений погоды, в жидкости образуются кристаллы различной формы.Штормгласс настолько чувствителен, что может предсказывать резкое изменение погоды за 10 минут до такового. Принцип работы так и не получил полного научного объяснения. Барометр лучше работает находясь у окна, особенно в железобетонных домах, вероятно в этом случае барометр не так сильно экранируется. К числу нетрадиционных барометров можно отнести предсказатель бурь или пиявочный барометр английского доктора Джорджа Мэриуэзера.
Методика наблюдения
*Жидкость в колбе прозрачна — солнечно
*Жидкость мутная — облачно, возможны осадки
*Маленькие точки в жидкости — влажно, туман
*Мутная жидкость с маленькими звёздочками — гроза
*Маленькие звёздочки в жидкости солнечным зимним днём предвещают снег
*Крупные хлопья — облачность в умеренные сезоны, снегопад зимой
*Иглистые кристаллы — заморозки
*Нити у поверхности — ветрено
*Быстрое появление крупного кристалла в чистой колбе при ясной погоде - гроза
Рецепты изготовления штормгласса
1. Рецепт из английской энциклопедии "Cooley’s Cyclopaedia of Practical Receipts". Эта рецептура наиболее популярна в рунете благодаря замечательным журналам "Химия и жизнь" и "ЮТ для умелых рук".
2 драхмы камфоры, 1,5 драхмы нитрата калия, 1 драхма хлорида аммония, 2,25 жидкой унции спирта "пруф". Смесь заливают в трубку длинной 12 дюймов и диаметром 3/4 дюйма.
В пересчёте в метрические единицы измерения, если принять аптечную драхму и учесть изменение объёма спирто-водной смеси (по алкоголеметрическим таблицам):
7,78 г камфоры 5,83 г нитрата калия
3,89 г хлорида аммония
28,35 мл воды
37,54 мл 96% этилового спирта ректификата. Длина штормгласса 30,5 см, диаметр 1,9 см.
2. 4,4 г камфоры
2,3 г нитрата калия
2,3 г хлорида аммония
16,0 мл воды
19,5 мл спирта.
Просто относительно малораспространенный рецепт из рунета.
3. Ещё один рецепт, из книги "The Druggist's General Receipt Book", by Henry Beasley, 1886:
2,5 drs. камфоры
38 grs. нитрата калия
38 grs. хлорида аммония
9 drs. воды
6 drs. спирт ректификат.
Если drs. - аптечная драхма, а grs. - английский гран, тогда получим такой рецепт:
9,72 г камфоры
2,46 г нитрата калия
2,46 г хлорида аммония
35,00 мл воды
29,07 мл спирта ректификата.
2,5 drs. камфоры
38 grs. нитрата калия
38 grs. хлорида аммония
9 drs. воды
6 drs. спирт ректификат.
Если drs. - аптечная драхма, а grs. - английский гран, тогда получим такой рецепт:
9,72 г камфоры
2,46 г нитрата калия
2,46 г хлорида аммония
35,00 мл воды
29,07 мл спирта ректификата.
4. - Рекомендованная рецептура.
10,0 г камфоры
2,5 г нитрата калия
2,5 г хлорида аммония
33,0 мл воды
40,0 мл спирта.
Этот рецепт я нашел на иностранном сайте, он был опубликован в июне 1997 года в "School Science Review", это самый распространенный рецепт в иностранном сегменте интернета.
10,0 г камфоры
2,5 г нитрата калия
2,5 г хлорида аммония
33,0 мл воды
40,0 мл спирта.
Этот рецепт я нашел на иностранном сайте, он был опубликован в июне 1997 года в "School Science Review", это самый распространенный рецепт в иностранном сегменте интернета.
Срочно: ученые отказались от эталона килограмма из сплава иридия и платины. Теперь определять килограмм будут через постоянную Планка
На 26-й Генеральной конференции по мерам и весам (BIPM) в Версале ученые ввели новое определение килограмма вместо эталонного образца. Трансляцию 16 ноября вели на YouTube-канале конференции.
![fei
llllllltll
u 3S5g, 4
'S —F ♦ ШЁ* 0 J. Щ
gi i А]
щш
LBÎ
it UIIIIIIIIIÊ
я
-JJ
ш
шш
j ШШ1ШШ
с 1— 1,наука,палата мер и весов](https://img2.joyreactor.cc/pics/post/full/наука-палата-мер-и-весов-4835949.jpeg "наука,палата мер и весов")
Эталоном килограмма был металлический цилиндр, который хранится под тремя герметичными куполами. Ученые решили, что он не годится для точных измерений, так как со временем теряет атомы вещества, что приводит к изменению массы. В некоторых отраслях, например, в космической промышленности, даже настолько небольшая погрешность может быть критической.
Теперь ученые будут считать килограмм с помощью постоянной Планка, которая описывает поведение частиц и волн на атомном уровне. Несмотря на это изменение, сама единица измерения массы останется прежней — теперь ее просто вычисляют иначе.
На конференции также утвердили новое определение для единицы силы тока — ампера. Предыдущее значение основали в 1948 году на измерении силы, которая действует на параллельные с током проводники. Теперь же для определения ампера учитывается численное значение электрического заряда.
Еще ученые изменили определение единицы температуры — кельвина. Теперь кельвин связан с постоянной Больцмана, которая определяет связь между температурой и энергией.
А единица количества вещества — моль — теперь высчитывается с помощью постоянной Авогадро и не связана со старым эталоном килограмма.
Немного контекста для понимания радиации.
- Эй, Сталкер! не мельтеши особо, дай поясню ситуацию!(с)
Никакой политики. Просто длиннопостом выдаю информацию для понимания ньюансов радиометрии.
Недавно увидел знатные срачи, связанные с картинкой, на которой чувак с бытовым дозиметром стоит в двух метрах от поезда, который якобы везет "урановые хвосты" на переработку.
Что на фотке?
Бытовой бытовой, мало чувствительный (662 keV) дозиметр показывает уровень излучения 116 микро рентген в час.
Он замеряет "Урановые хвосты", позиционируемые как сырье типа Фторид Урана концентрацией 0.3-0.6% и объявленные крайне чистыми. Приехали в защищенных контейнерах. В том числе с защитой от радиации.
Расстояние до контейнера ~2 метра
Никакой политики. Просто длиннопостом выдаю информацию для понимания ньюансов радиометрии.
Недавно увидел знатные срачи, связанные с картинкой, на которой чувак с бытовым дозиметром стоит в двух метрах от поезда, который якобы везет "урановые хвосты" на переработку.
Что на фотке?
Бытовой бытовой, мало чувствительный (662 keV) дозиметр показывает уровень излучения 116 микро рентген в час.
Он замеряет "Урановые хвосты", позиционируемые как сырье типа Фторид Урана концентрацией 0.3-0.6% и объявленные крайне чистыми. Приехали в защищенных контейнерах. В том числе с защитой от радиации.
Расстояние до контейнера ~2 метра
Лагерь срачей разделился на 2 фракции. Одни говорят - та это херняяя!! Вторые в панике ищут где купить йода. Радиофилы и радиофобы в чистом виде.
Но для того чтобы люди, далекие от индустрии поняли в чем собственно загвоздка, нужно разобраться в процессах радио-дозиметрии.
Для начала разберемся в единицах измерения и в том. чем оно все грозит:
- Измерение дозы излучения это не то, насколько ярко фонит источник излучения. Это то, сколько излучения на себя принимает условная тушка биомассы за единицу времени. Измеряется в Рентгенах или Зивертах. Проще говоря, когда лежите под солнцем - это не то сколько "люксов" светит на вас от солнца, но то, насколько изменится оттенок вашего тела спустя час при условии что 0 это не изменится, а 1 - вы станете негром.
- Микро рентгены и Микро зиверты, в чем связь? 100 Р = 1 Зв, то есть 100 мкР = 1 мкЗв. что по показаниям абсолютно всех дозиметров одно и то же, просто игнорируйте запятую.
- Классическая картинка с дозами излучения
(Тоесть, на фотографии с поездом показана в два раза меньшая доза, которую получил бы чувак с дозиметром за один час, нежели он получает от кальция в своих собственных костях в год!!!)
- Чем дальше от источника, тем меньше излучения попадет на условную тушку. Тем меньше показания накапливаемой дозы. Расстояние имеет значение.
- Радиоактивные частицы вылетают с разной энергией. Читайте - имеют разный условный цвет. Большинство бытовых дозиметров слепы к определенному спектру радиации так, как люди слепы к инфракрасному излучению. Вы можете со своей советской Бэллой пройти мимо чистого источника с энергией в 300кэв и даже не понять что вам жить осталось пару недель. Разве что, "мухи" в глазах появятся от умирающих клеток сетчатки. В конкретно нашем случае разбора фотографии нам это поможет.
Так чо? Получается, нет нужды для паники. Или как?
Давайте проведем натурный эксперимент, чтобы понять много ли это показание в 116 микро рентген\час с двух метров или нет.
Возьмем чешское урановое стекло с 4% триоксида урана. Что по концентрации атомов превышает "урановые хвосты" в 7-10 раз.
Каждая бусинка всего 3 мм в диаметре. Стеклу этому уже более 100 лет, так что оно накопило продукты распада. Что будет видно далее по интенсивности альфа излучения.
Но для того чтобы люди, далекие от индустрии поняли в чем собственно загвоздка, нужно разобраться в процессах радио-дозиметрии.
Для начала разберемся в единицах измерения и в том. чем оно все грозит:
- Измерение дозы излучения это не то, насколько ярко фонит источник излучения. Это то, сколько излучения на себя принимает условная тушка биомассы за единицу времени. Измеряется в Рентгенах или Зивертах. Проще говоря, когда лежите под солнцем - это не то сколько "люксов" светит на вас от солнца, но то, насколько изменится оттенок вашего тела спустя час при условии что 0 это не изменится, а 1 - вы станете негром.
- Микро рентгены и Микро зиверты, в чем связь? 100 Р = 1 Зв, то есть 100 мкР = 1 мкЗв. что по показаниям абсолютно всех дозиметров одно и то же, просто игнорируйте запятую.
- Классическая картинка с дозами излучения
(Тоесть, на фотографии с поездом показана в два раза меньшая доза, которую получил бы чувак с дозиметром за один час, нежели он получает от кальция в своих собственных костях в год!!!)
- Чем дальше от источника, тем меньше излучения попадет на условную тушку. Тем меньше показания накапливаемой дозы. Расстояние имеет значение.
- Радиоактивные частицы вылетают с разной энергией. Читайте - имеют разный условный цвет. Большинство бытовых дозиметров слепы к определенному спектру радиации так, как люди слепы к инфракрасному излучению. Вы можете со своей советской Бэллой пройти мимо чистого источника с энергией в 300кэв и даже не понять что вам жить осталось пару недель. Разве что, "мухи" в глазах появятся от умирающих клеток сетчатки. В конкретно нашем случае разбора фотографии нам это поможет.
Так чо? Получается, нет нужды для паники. Или как?
Давайте проведем натурный эксперимент, чтобы понять много ли это показание в 116 микро рентген\час с двух метров или нет.
Возьмем чешское урановое стекло с 4% триоксида урана. Что по концентрации атомов превышает "урановые хвосты" в 7-10 раз.
Каждая бусинка всего 3 мм в диаметре. Стеклу этому уже более 100 лет, так что оно накопило продукты распада. Что будет видно далее по интенсивности альфа излучения.
Возьмем профессиональный дозиметр с высоко чувствительным слюдяным датчиком. Этот датчик видит спектр от середины рентгеновского излучения до 5 МЭВ
С одетой крышкой альфа фильтра замеряем сумму гамма плюс бета, пока урановые бусы все еще находятся в пакете.
На расстоянии 0см дозиметр показывает 42 микро рентгена в час.
С одетой крышкой альфа фильтра замеряем сумму гамма плюс бета, пока урановые бусы все еще находятся в пакете.
На расстоянии 0см дозиметр показывает 42 микро рентгена в час.
Изымем из пакета бусы и проведем повторный замер с альфа фильтром.
Сумма гамма плюс бета без экранирующего бета излучение пластикового пакета равна 115 микро рентген в час (погрешность можно игнорировать, прибор просто среагировал на резко возросший фон). Уже веселее!!!!
Сумма гамма плюс бета без экранирующего бета излучение пластикового пакета равна 115 микро рентген в час (погрешность можно игнорировать, прибор просто среагировал на резко возросший фон). Уже веселее!!!!
Расстояние 0см.
Откроем крышку фильтра, что позволит замерять суммарно Альфа, Бета и Гамма излучение тестируемого образца.
Кладем дозиметр на образец и ждем устаканивания погрешности.
Расстояние 0см.
Датчик находится под прямым полно спектральным воздействием триоксида урана в концентрации аж 4%!!!! Это в четыре раза выше чем от ядерного состава!! Смирть!! Мы фсе умрееем!!
Сразу успокою. Для человека образец безопасен, естессно, если образец не жрать! С радиологической точки зрения он не представляет никакой опасности. Но даже если сожрать, максимум что получит ваш организм - это аппендицит при попадании бусины в аппендикс неудачника-экспериментатора.
А теперь отодвинем дозиметр на расстояние ладони (9см) от образца. Все так же с открытым фильтром. И.........
Саечка за испуг, Сталкер!! Проходи, не задерживайся!
Так что? Будем жить?
Репортер запечатлел на фотографии, как бытовым прибором, который на показанные выше урановые бусы даже в упор бы не среагировал, в двух метрах от состава намерял 116микро рентген в час. Сквозь слои метала, брезента, краски, свинцового покрытия и 2 метра воздуха, говеный бытовой детектор показал 116микро рентген в час.
Что везет состав? Состав везет продукты реакторного деления, а не сырье. Причем продукты, которые фонят жестким излучением.
Прибор с фотографии имеет чувствительность к излучению от 662КЭВ. Что не даст понять есть ли в составе уран или радий, потому как спектрально эти два металла выпадают из зоны чувствительности бытовых приборов:
Но вот изотопы Кобальта 60
Цезия 137
И прочий радиоактивный мусор, который невозможно использовать едут в гости. Сидорович потирает руки. Антирад идет в три дорога.
Вывод и лайф хак на будущее:
- В обычных условиях опасна не радиация как таковая, а то, как сильно ваша тушка подогреется радиацией за единицу времени или совершит химическое взаимодействие с источником, оставив его внутри тела (Гуглить "радиевые девушки"). Вы можете жить рядом с источниками, носить радиоактивные бусы, смотреть на радиоактивный циферблат часов. Но если вы, находясь в метре от источника намерили >40 микро рентген в час дешевенькой Беллой или Радексом, лучше немедленно делать ноги!!
- Именно поэтому порог в 40 и является базовым порогом тревоги на всех бытовых дозиметрах, которые сегодня производят.
- Чтобы не вляпаться, покупайте сцинтилляционные детекторы и Радиасканы.
Всем чистого от радио нуклидов окружения, и с Наступающим 2020м Годом!!!
в двух метрах было намеряно 116 мкРентген в двух метрах от защищенного контейнера
>если вы, находясь в метре от источника намерили >40 микро рентген в час дешевенькой Беллой или Радексом, лучше немедленно делать ноги!!
+
>Что везет состав? Состав везет продукты реакторного деления, а не сырье. Причем продукты, которые фонят жестким излучением.
итого: радиофобы победили, нам везут фонящее говно
>если вы, находясь в метре от источника намерили >40 микро рентген в час дешевенькой Беллой или Радексом, лучше немедленно делать ноги!!
+
>Что везет состав? Состав везет продукты реакторного деления, а не сырье. Причем продукты, которые фонят жестким излучением.
итого: радиофобы победили, нам везут фонящее говно
Большой шаг в сверхбезопасной квантовой связи благодаря новому источнику запутанности
Квантовая запутанность — это явление, при котором одна или несколько пар частиц образуют связанную систему и демонстрируют взаимозависимые квантовые состояния, независимо от расстояния между ними. Таким образом, между физическими свойствами этих частиц существует постоянная корреляция. Впервые этот принцип был экспериментально продемонстрирован Аленом Аспектом, Джоном Клаузером и Антоном Цайлингером, за что они были удостоены Нобелевской премии по физике в 2022 году. С тех пор это явление широко изучается с точки зрения его потенциального применения в передовых технологиях связи и визуализации. Однако получение достаточно стабильных для таких применений запутываний остается серьезной проблемой. "Сочетание высокой степени запутанности и высокой эффективности необходимо для таких интересных приложений, как квантовое распределение ключей или квантовые ретрансляторы, которые должны увеличить расстояние безопасной квантовой связи в глобальном масштабе или связать удаленные квантовые компьютеры", — объясняет Майкл Реймер в пресс-релизе Института квантовых вычислений (IQC) при Университете Ватерлоо (Бельгия). Чтобы преодолеть эту проблему, недавно были исследованы квантовые точки. Впервые их исследовали Мунги Бавенди, Луи Брус и Алексей Екимов, лауреаты Нобелевской премии по химии 2023 года. Они представляют собой кристаллические наноструктуры полупроводников, содержащие от нескольких сотен до нескольких тысяч атомов. Предполагается, что их структура обеспечивает достаточно высокий уровень конфайнмента, чтобы эффективно генерировать идеально запутанные фотоны. Однако и здесь возникает трудность, связанная с явлением, известным как "расщепление тонкой структуры". "Исторически системы квантовых точек сталкивались с проблемой, называемой расщеплением тонкой структуры, которая приводит к тому, что запутанное состояние осциллирует во времени. Это означает, что измерения, проводимые с помощью медленной системы детектирования, не позволяют измерить запутанность", — объясняет Маттео Пеннаккиетти (Matteo Pennacchietti), также исследователь из IQC. В своем новом исследовании, недавно опубликованном в журнале Communications Physics, Пеннаккиетти и его коллеги предлагают преодолеть эти две трудности одновременно с помощью новой системы квантовых точек. Они позволили получить практически идеальные пары запутанных фотонов. "Предыдущие эксперименты демонстрировали либо почти идеальную запутанность, либо высокую эффективность, но мы первыми выполнили оба эти требования с помощью квантовой точки", — говорит Реймер.
В 65 раз эффективнее, чем предыдущие методы.
Для создания нового источника фотонной запутанности исследователи интегрировали квантовые точки на основе индия в нанопроволоки. Этот источник может генерировать запутанные пары фотонов по требованию с помощью лазеров. Затем они объединили квантовые точки с однофотонными детекторами высокого разрешения. В отличие от предыдущих методов обнаружения, это позволяет очень точно фиксировать время состояния запутанности в каждой точке, что делает возможным получение практически идеальных запутанностей. В лабораторных экспериментах новая система смогла генерировать пары фотонов с максимальным уровнем запутанности 98%. Полученная эффективность генерации в 65 раз выше, чем у предыдущих методик. Этот потенциал позволил создать источник запутанных фотонов для квантового распределения ключей (QKD*).
*QKD - это система для высокозащищенного обмена конфиденциальной информацией между двумя людьми, общающимися по общему каналу. Более конкретно, она позволяет двум людям генерировать и обмениваться секретными ключами, которые используются для шифрования и дешифрования сообщений. Поскольку система основана на квантовой механике, вторжение, вызвавшее аномалии, будет немедленно обнаружено.
Источник:
*QKD - это система для высокозащищенного обмена конфиденциальной информацией между двумя людьми, общающимися по общему каналу. Более конкретно, она позволяет двум людям генерировать и обмениваться секретными ключами, которые используются для шифрования и дешифрования сообщений. Поскольку система основана на квантовой механике, вторжение, вызвавшее аномалии, будет немедленно обнаружено.
Источник:
Физики подтвердили наличие аномалии в электромагнитном отклике протона
Если я верно улавливаю суть то это довольно крутое открытие которое подтверждает возможность квантовых энергетических уровней в протоне (раньше про квантовые уровни энергии/орбитали говорили для электронов, теперь официально и для протонов), перспективы этого открытия лично мне представить пока сложновато (протонный лазер?, холодный термоядерный синтез?, просто узнаем что у протона внутри?) но очень интересно.
Большая группа физиков уточнила зависимость электрической и магнитной поляризуемости протона от квадрата переданного 4-импульса. Для этого они исследовали виртуальное комптоновского рассеяние, обстреливая электронами мишень из жидкого водорода. Результаты эксперимента позволили подтвердить существование аномалии в окрестности 0,33 квадратных гигаэлектронвольта, что противоречит существующим теориям ядерных взаимодействий. Исследование опубликовано в Nature.
Протон имеет положительный заряд, равный элементарному, однако, в отличие от электрона, этот заряд складывается из зарядов частиц, входящих в его состав (партонов). Среди них могут быть и отрицательно заряженные партоны: валентный d-кварк, а также бесчисленные отрицательные морские кварки, рождающиеся в парах частица-античастица. Это означает, что внешнее электрическое поле должно смещать части протона относительно друг друга, что физики характеризуют с помощью электрической поляризуемости (также еще бывает и магнитная поляризуемость).
Протон имеет положительный заряд, равный элементарному, однако, в отличие от электрона, этот заряд складывается из зарядов частиц, входящих в его состав (партонов). Среди них могут быть и отрицательно заряженные партоны: валентный d-кварк, а также бесчисленные отрицательные морские кварки, рождающиеся в парах частица-античастица. Это означает, что внешнее электрическое поле должно смещать части протона относительно друг друга, что физики характеризуют с помощью электрической поляризуемости (также еще бывает и магнитная поляризуемость).
Величина этого параметра напрямую зависит от жесткости протона, а потому несет важную информацию о взаимодействиях внутри него. В экспериментах по рассеянию электронов на протонах поляризуемости дают различный вклад в его исход в зависимости от квадрата переданного от частицы системе 4-импульса. Измеряя эту зависимость, Роше с коллегами еще в 2000 году обнаружили аномальный пик при 0,33 квадратных гигаэлектронвольта, который противоречит теоретическим соображениям, предсказывающим монотонный спад к этой области, хотя точность эксперимента было не очень большой. Проблема усугубляется тем, что такие переданные импульсы — это область, в которой плохо работают приближенные методы квантовой хромодинамики — теории кварк-глюонных взаимодействий. По этой причине крайне важно иметь высокоточные данные об аномалии, чтобы улучшить протонные модели.
Ценную работу в этом направлении проделала большая группа физиков из Армении, Индии, Канады и США под руководством Николаоса Спарвериса (Nikolaos Sparveris) из Университета Темпл. Они провели измерение сечение виртуального комптоновского рассеяния, обстреливая протоны электронами в зале C лаборатории Джефферсона. За счет нескольких технических улучшений, ученые смогли добиться большей точности, нежели была у их предшественников. В результате группа подтвердила существование аномалии.
Поляризуемость атомов и молекул физики умеют измерять сравнительно легко. Тот же параметр для протонов измерять гораздо сложнее в силу иных физических масштабов. Некоторые выводы об электрической и магнитной поляризуемости можно сделать, облучая протоны электромагнитным излучением. В этом случае наблюдается реальное рассеяние Комптона, которое сопровождается изменение частоты фотона. Скалярные компоненты нужных величин (то есть поляризуемости при нулевом квадрате переданного 4-импульса) появляются во вкладах второго порядка в соответствующий гамильтониан взаимодействия.
Для исследования же зависимости поляризуемостей от различных переданных 4-импульсов, физикам нужны процессы с нарушением связи энергия-импульс, то есть вне массовой поверхности. Такое происходит при взаимодействии с виртуальными частицами. Поэтому полностью поляризуемости проявляют себя при измерении виртуального комптоновского рассеяния, в котором падающий фотон рождается в акте взаимодействия электрона с протоном как частица-переносчик.
Ценную работу в этом направлении проделала большая группа физиков из Армении, Индии, Канады и США под руководством Николаоса Спарвериса (Nikolaos Sparveris) из Университета Темпл. Они провели измерение сечение виртуального комптоновского рассеяния, обстреливая протоны электронами в зале C лаборатории Джефферсона. За счет нескольких технических улучшений, ученые смогли добиться большей точности, нежели была у их предшественников. В результате группа подтвердила существование аномалии.
Поляризуемость атомов и молекул физики умеют измерять сравнительно легко. Тот же параметр для протонов измерять гораздо сложнее в силу иных физических масштабов. Некоторые выводы об электрической и магнитной поляризуемости можно сделать, облучая протоны электромагнитным излучением. В этом случае наблюдается реальное рассеяние Комптона, которое сопровождается изменение частоты фотона. Скалярные компоненты нужных величин (то есть поляризуемости при нулевом квадрате переданного 4-импульса) появляются во вкладах второго порядка в соответствующий гамильтониан взаимодействия.
Для исследования же зависимости поляризуемостей от различных переданных 4-импульсов, физикам нужны процессы с нарушением связи энергия-импульс, то есть вне массовой поверхности. Такое происходит при взаимодействии с виртуальными частицами. Поэтому полностью поляризуемости проявляют себя при измерении виртуального комптоновского рассеяния, в котором падающий фотон рождается в акте взаимодействия электрона с протоном как частица-переносчик.
Для исследования такого рассеяния физики направляли пучок электронов с энергией 4,56 гигаэлектронвольт на мишень из жидкого водорода толщиной 10 сантиметров. Спектрометры в экспериментальной камере фиксировали энергии и импульсы рассеявшихся электронов и протонов отдачи. По совпадениям от них можно было восстановить всю кинематику рассеяния. Особенностью проделанного эксперимента стало то, что его авторы проводили измерения вблизи нуклонного резонанса, где поляризуемости проявляются сильнее. Кроме того, физики концентрировались на азимутально-симметричных рассеяниях фотона, сравнения которых позволили исключить ряд систематических факторов.
Физики обработали данные для трех переданных 4-импульсов: 0,28, 0,33 и 0,40 квадратных гигаэлектронвольта. Они подгоняли измеренные сечения под модель на основе дисперсионных соотношений, куда электрическая и магнитная поляризуемости входят в качестве свободных параметров, в то время как протонные электромагнитные форм-факторы считались известными и брались учеными из литературы. Строя зависимость поляризуемостей от переданных 4-импульсов, авторы подтвердили, что для ее электрической части на 0,33 квадратных гигаэлектронвольта присутствует пик, который, однако, примерно в два раза меньше, чем тот, что наблюдался ранее.
Физики обработали данные для трех переданных 4-импульсов: 0,28, 0,33 и 0,40 квадратных гигаэлектронвольта. Они подгоняли измеренные сечения под модель на основе дисперсионных соотношений, куда электрическая и магнитная поляризуемости входят в качестве свободных параметров, в то время как протонные электромагнитные форм-факторы считались известными и брались учеными из литературы. Строя зависимость поляризуемостей от переданных 4-импульсов, авторы подтвердили, что для ее электрической части на 0,33 квадратных гигаэлектронвольта присутствует пик, который, однако, примерно в два раза меньше, чем тот, что наблюдался ранее.
Исходя из модели, авторы оценили средний квадрат радиуса электрически поляризованного протона, который оказался равен 1,36 ± 0,29 квадратных фемтометра. Это почти в два раза больше, чем средний квадрат радиуса неполяризованного протона, равный примерно 0,7 квадратных фемтометра. Физики связывают такое изменение главным образом с деформацией мезонного облака в протоне. Средний квадрат радиуса магнитно поляризованного протона оказался равен 0,63 ± 0,31 квадратных фемтометра, что свидетельствует о компенсации диа- и парамагнитных вкладов в протоне.
-Doki-doki-Literature-club-Foreign-VN-6104376.jpeg "Natsuki (Doki doki Literature club),Doki doki Literature club,Foreign VN,Зарубежные VN,Визуальные новеллы,фэндомы,Art VN,vn art")
Лазерный луч притянул макроскопический объект.
Китайские физики сообщили о том, что им удалось заставить лазерный луч видимого диапазона притягивать макроскопический объект в условиях низкого давления. В основе продемонстрированного эффекта лежит сила Кнудсена, которая возникает из-за разности температур в тонкой пленке. Ученые смогли добиться микроньютоновой тяги, приложенной к миллиграммовому объекту. По их мнению, новая технология будет полезна в условиях ближнего космоса или атмосферы Марса.
А в XX веке физики даже нашли этому эффекту практическое применение — они создали оптический пинцет. Суть его работы заключается в фокусировке лазерного луча в точку пространства, вокруг которой возникает градиентная сила, удерживающая тела вблизи нее. Это изобретение было удостоено Нобелевской премии по физике 2018 года.
Оптические пинцеты совершили революцию в биологии, химии и физике благодаря своей способности к манипуляции атомами, нано- и микрообъектами. Однако более массивные тела свет удерживать не способен. Тем не менее, в условиях невесомости давление света может быть ощутимым. На этом основана технология солнечного паруса.
Передача импульса от фотонов к парусу при поглощении или отражении — не единственный механизм, который может заставить массивные тела двигаться. В 2021 году Азади с коллегами смогли оказать световое давление на полимерный диск диаметром шесть миллиметров и толщиной в полмикрометра за счет силы Кнудсена, которая возникает из-за разницы температур по обе стороны тонкой пленки. Теперь же физики из Университета науки и технологий в Циндао во главе с Лэй Ваном (Lei Wang) заставили макроскопический объект таким же способом притянуться под действием лазера, реализовав, по сути, концепцию притягивающего луча.
Температура характеризует среднюю кинетическую энергию молекул в газе. Если с одной стороны пленки температура больше, чем с другой, передача ей импульса будет несимметричной, и может возникнуть сила Кнудсена. Однако для этого толщина пленки должна быть сопоставима с длиной свободного пробега молекул газа, которая, в свою очередь, связана с давлением. Если давление слишком большое, этот эффект незаметен на фоне флуктуаций передаваемого импульса. Если, наоборот, слишком маленькое — количество соударений окажется слишком мало, чтобы создать ощутимую тягу. Ранее авторы исследовали этот эффект для пористых графеновых губок и обнаружили максимум кнудсенновской тяги при пяти паскалях.
Чтобы заставить тягу работать против направления луча, ученые размещали кусочек пористого графена размерами 5×3×0,5 миллиметра на стеклянной подложке толщиной 0,17 миллиметра. Стекло прозрачно для видимого излучения и потому остается холодным, в то время как графен хорошо его поглощает и нагревается. Таким образом, если светить на образец лазером со стороны стекла при низком давлении, луч должен его притягивать.
На первом этапе физики качественно исследовали эффект с помощью крутильного маятника в прозрачной вакуумной камере. Они наблюдали притяжение при облучении образца несфокусированными лазерными лучами на длинах волн 360, 488 и 532 нанометра мощностями в десятки милливатт. Для 488 нанометров физики увидели линейное увеличение отклонения с 1 до 8,3 градуса с ростом мощности с 17 до 85 милливатт. Эксперименты с давлением также подтвердили, что при пяти паскалях сила Кнудсена максимальна.
Авторы не смогли измерить непосредственно силу с помощью крутильного маятника, поэтому во второй части работы использовали более традиционный гравитационный маятник. Он представлял собой медную пластину, подвешенную на медной жерди, к концу которой был присоединен образец. Для контроля отклонения они напыляли небольшую золотую пленку, которая играла роль зеркала, отражающего дополнительный измеряющий луч на экран с линейкой, расположенный в трех метрах от вакуумной камеры. Механический анализ связал показания линейки с силой тяги.
В результате физики узнали, что 488-нанометровый луч мощностью 85 милливатт притягивает образец с силой 0,8 микроньютона. Примечательно, что это на три порядка больше, чем сила светового давления, которая в условиях эксперимента составила 0,28 наноньютона. Авторы уверены, что лазерные лучи, работающие по такому принципу, могут быть полезны в условиях разреженной атмосферы, например, в ближнем космосе или на Марсе.
Ссыль: https://opg.optica.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe-31-2-2665&id=525052
Постоянно попадаются единицы измерения окружающего мира, исключительно далёкие от СИ. Попытался перевести некоторые из них в метры/килограммы.
Остров Манхэттен - площадь 58,8 км², габариты 21х3,7 км.
Олимпицский бассейн - 50х25х2 м, объём 2500 м³.
Эверест - 8848 м.
Эмпайр-стейт-билдинг - 443 м.
Эйфелева башня - 324 м.
Ниагарский водопад - 53 м.
Футбольное поле - в среднем 105х68 м, 7140 м².
Школьный автобус (на 78 мест) - 1274х2438х3251 м.
Рост человека (средний американец, мужчина, разумеется) - 176,9 см.
Вес человека (он же) - 88,9 кг.
Мяч для баскетбола - диаметр 23,9-24,9 см.
Мяч для футбола - диаметр 21,6-22,3 см.
Мяч для бейсбола - диаметр 7,3-7,6 см.
Шарик для пинг-понга - диаметр 4 см.
Толщина человеческого волоса - 0,05-0,07 мм
И повсеместно упоминаемая острота лезвия бритвы - приблизительно 0,002 мм.
Остров Манхэттен - площадь 58,8 км², габариты 21х3,7 км.
Олимпицский бассейн - 50х25х2 м, объём 2500 м³.
Эверест - 8848 м.
Эмпайр-стейт-билдинг - 443 м.
Эйфелева башня - 324 м.
Ниагарский водопад - 53 м.
Футбольное поле - в среднем 105х68 м, 7140 м².
Школьный автобус (на 78 мест) - 1274х2438х3251 м.
Рост человека (средний американец, мужчина, разумеется) - 176,9 см.
Вес человека (он же) - 88,9 кг.
Мяч для баскетбола - диаметр 23,9-24,9 см.
Мяч для футбола - диаметр 21,6-22,3 см.
Мяч для бейсбола - диаметр 7,3-7,6 см.
Шарик для пинг-понга - диаметр 4 см.
Толщина человеческого волоса - 0,05-0,07 мм
И повсеместно упоминаемая острота лезвия бритвы - приблизительно 0,002 мм.
Здесь мы собираем самые интересные картинки, арты, комиксы, мемасики по теме Единицы измерения в химии (+1000 постов - Единицы измерения в химии)
Наши любимые теги
Топ комментов
А бывает, комменты лучше постов. Смотрим топ тредов и вникаем!
Отличный комментарий!