Физики обнаружили эффект Доплера на молекулярнмоу уровне

Физики экспериментально обнаружили эффект Доплера в излучении отдельных молекул, возникающее вследствие их вращения. Хотя теория для подобного явления давно была разработана

Физики экспериментально обнаружили эффект Доплера в излучении отдельных молекул, возникающее вследствие их вращения. Хотя теория для подобного явления давно была разработана, данный опыт стал первым успешным ее подтверждением. Для этого пришлось применить сложное оборудование, включая синхротрон, пишет Радио Свобода.

В обычной жизни мы часто сталкиваемся с эффектом Доплера: достаточно прислушаться к звуку проезжающей машины или поезда или попасться инспекторам ГАИ — их автомобильные радары устроены именно по этому принципу. А в астрофизике данный эффект применяется для определения скорости движения звезд.

Эксперимент был осуществлен международной командой ученых из Японии, Швеции, Франции и США. «Некоторые из нас думали об этом раньше, но провести эксперимент чрезвычайно сложно», — говорит профессор Дарре Томас (Darrah Thomas), один из участников исследования.

«Существует множество доказательств наличия эффекта Доплера в больших телах, таких как звезды или галактики. Когда звезда вращается, свет, выпускаемого ею, сдвигается в сторону более высоких частот при ее движении на наблюдателя и в сторону меньших частот при удалении То же самое происходит и на молекулярном уровне «, — говорит Томас.

В молекулярных системах есть два источника смещения частот: это поступательное (трансляционный эффект Доплера, который наблюдался и ранее) и вращательное движение молекул (крутящий эффект Доплера, который наблюдался впервые). Все они вызывают размытие спектральных линий (поскольку разные молекулы движутся с разными скоростями, в разных направлениях и по-разному вращаясь) и, как выяснили ученые, вращательное движение вносит примерно равный вклад в расширение спектральных линий с поступательным движением.

Предполагается, что полученные данные смогут улучшить методы спектроскопии — определение химического состава вещества по его излучению. „Есть несколько направлений исследований, в которых лучшее понимание вращательного эффекта Доплера в молекулярных системах будет важным, но по большому счету это просто интересно. Эффект Доплера известен давно, но он никогда не наблюдался в молекулах, которые вращаются“, — признается профессор.