Kosmische Marotte der Physik nun in einem Molekül entdeckt

Wissenschaftler haben entdeckt, der Doppler-Effekt – eine Eigenart der Physik, das macht einen Krankenwagen Sirene, die Tonhöhe zu ändern, wie es durch fährt – auf der Ebene eines einzelnen Moleküls.

Doppler Effecthas wurden seit 1842 verstanden und Astronomen weitentfernten Planeten, aber es nie vorher zu finden hilft nachweislich auf einem kleinen Maßstab.

Die Idee hinter der Doppler-Effekt ist einfach: Wenn ein sich bewegendes Objekt entweder Ton- oder leichte Wellen aussendet, die Bewegung der Quelle bewirkt, dass die Frequenz dieser Wellen zu ändern. [Die coolsten kleine Partikel in der Natur]

Wenn ein Objekt auf Sie zubewegt, Bund beispielsweise die Wellen zusammen, weil die Objektbewegung die Lücke zwischen aufeinanderfolgenden Wellen (wie eine Ziehharmonika schließt). Dieser Typ bedeutet die Entfernung zwischen den Wellen ist geschrumpft und ihre Häufigkeit ist höher, wenn das Objekt noch sitzen.

In Schallwellen entspricht eine Zunahme der Frequenz (Dies entspricht einem Rückgang der Wellenlänge) höheren Tonlage. In Lichtwellen, die Frequenz bestimmt die Farbe: blaues Licht hat eine höhere Frequenz als rotes Licht, zum Beispiel.

Wenn ein Objekt von Ihnen weg bewegt, tritt das Gegenteil ein. Die Quelle ebbt ab, Rücke seine Wellen, wie es mehr Abstand zwischen den Wellen ausdrückt.

"Hast du jemals in einer Geschwindigkeit Falle gefangen wurde? Weißt du, was ist dann der Doppler-Verschiebung", sagte T. Darrah Thomas, emeritierter Professor für Chemie an der Oregon State University. "Wenn Licht jede Strahlung ist entweder Weg von reflektiert oder von übertragen, wird ein sich bewegendes Objekt, es seiner Wellenlänge verschoben. So funktioniert die Radarfalle."

Thomas führte ein Team von Forschern, die dieser Effekt erstellt von der Drehbewegung eines Moleküls von Stickstoff zu beobachten.

"Es gibt viel des Beweises der rotatorischen Doppler-Effekt in großen Gewässern, wie z. B. einem drehenden Planeten oder Galaxy," sagte Thomas. "Wenn ein Planet sich dreht, verschiebt das Licht aus, bis es zu einer höheren Frequenz auf der Seite drehen in Richtung Sie und eine niedrigere Frequenz auf die Seite drehen weg von dir." Der Effekt kann auch gemessen werden, wenn ein Stern hin und her wackelt enthüllt die Anwesenheit von einer ansonsten unsichtbaren Planeten zerren die Sterne hin und her wie es umkreist. "Aber die gleiche grundlegende Kraft ist bei der Arbeit auch auf molekularer Ebene."

Die Wissenschaftler gestrahlt hochenergetische Photonen in Stickstoff-Moleküle. Wenn getroffen, waren die Moleküle mit Energie, rüttelte die ließ sie Elektronen freisetzen. [Verdreht Physik: 7 mind-blowing Ergebnisse]

Durch sorgfältig messen die Energie der Elektronen, fanden die Forscher heraus, dass Elektronen freigesetzt, wenn das Molekül in Richtung des Detektors dreht eine höhere Energie als Elektronen aus Moleküle drehen weg von der Detektor entlassen hatte.

Nun, da wissenschaftliche Instrumente sind weit genug fortgeschritten um diese Änderung zu erkennen, Thomas sagte, sind Wissenschaftler gehen zu müssen, starten Sie es in ihren Messungen der Partikel in Hochenergie-Experimenten entfallen.

"Ich glaube nicht, jemand stellte die Frage besonders" erst jetzt, sagte Thomas LiveScience. "Es ist eines jener Dinge, die niemand daran gedacht zu suchen."

Die Forschung wurde in den Laboratorien in Japan, Schweden und Frankreich durchgeführt und ist beschrieben in einem Papier in der 13 Mai-Ausgabe der Zeitschrift Physical Review Letters veröffentlicht.

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