Сколько атомов в самом маленьком кристалле льда?
22 сентября 2012 года
<dynamicpagelist> category = Опубликовано category = Физика count = 3 orcer = addcategory suppresserrors = true namespace = Main addfirstcategorydate = true </dynamicpagelist>
<dynamicpagelist> category = Опубликовано category = Наука count = 5 notcategory = Физика orcer = addcategory suppresserrors = true namespace = Main </dynamicpagelist>
Как известно, не всякая группа соединённых друг с другом молекул может называться кристаллом. Кристалл должен обладать жёсткой структурой, и, что важно, эта структура должна обладать определённой периодичностью. В связи с этим учёные из немецкого Гёттингена задались вопросом, каков размер самого маленького кристалла льда, который можно создать в обычных условиях. Результаты их исследований были опубликованы в журнале Science.
Идея проведённого эксперимента относительно проста. Они брали небольшие кластеры молекул воды, содержащие от 80 до 500 молекул, и облучали их инфракрасным лазером. Особое внимание уделялось поглощению в диапазоне от 2,63 мкм до 3,57 мкм. Именно в этом диапазоне лежат частоты колебаний кислородно-водородной связи в молекуле воды.
В процессе наблюдений оказалось, что для кластеров, содержащих более 275 молекул, наблюдается резкий пик вблизи длины волны, равной 3,125 мкм. Эта длина волны соответствует длине кислородно-водородной связи, характерной для льда. Таким образом, удалось показать, что минимальный кристалл льда содержит ровно 275 молекул. Линейный размер такого кристалла не превышает 3 нм.
Источники
править- Sid Perkins «ScienceShot: Building the Smallest Possible Ice Crystal». Science, 20 сентября 2012 года. (архив)
- Артем Коржиманов «Самый маленький кристалл льда». flerant, 21 сентября 2012.