Los físicos han descubierto que hacer que un átomo luzca como otro es todo un truco de la luz.
Los cálculos muestran que cuidadosamente diseñado un pulso de láser puede inducir a un átomo a emitir luz como si el fuera un átomo diferente. Crédito de la imagen: AMERICAN PHYSICAL SOCIETY
Original por Cathal O'Connell PHYSICS 27 FEBRUARY 2017
Los colores emitidos por un átomo es un claro indicativo de su identidad, pero ahora los físicos americanos han trabajado en como hacer que cualquier átomo suplantar cualquier otro — mediante golpearlo con un pulso de luz especialmente diseñado.
La técnica da cuenta de “un aspecto del sueño que tuvieron los alquimistas hacer diferentes elementos a partir de elementos que lucieran similares,” declararon en un estudio el autor Andre Campos y unos colegas de la Princeton University como está descrito en el diario Physical Review Letters, “no obstante por la duración de un pulso de láser controlado.”
Por 200 años los científicos han identificado los químicos a través de la luz que ellos emiten. Usted puede reconocer una lampara de sodio por su resplandor naranja. Es el mismo naranja que obtiene mediante llevar sal a una llama, un truco estándar de la química. Los astrónomos pueden deducir los componentes de la estrellas o de las nubes de polvo por su particular huella de luz.
Ahora, un equipo de Princeton mostró que esto, en teoría al menos, esas huellas pueden ser falsificadas.
Cuando el físico Danés Niels Bohr y otros trabajaron a principios del siglo XX, los átomos y las moléculas emitían luz cuando sus electrones alrededor de ellos eran excitados hacía diferentes niveles de energía. Un electrón cayendo desde un alto nivel de energía a uno más bajo emite un color de luz que concuerda exactamente con las diferencias de energía.
Es un poquito como un perro jugando con un juguete chillón que cae por unas escaleras, haciendo sonidos diferentes dependiendo de la altura de los escalones.
Lo que Campo y su equipo descubrieron es que ellos podían usar láseres para excitar un átomo hasta un estado de cualquier nivel de energía al menos temporalmente, mediante golpearlo con un pulso de luz especialmente diseñado. Cuando un electrón cae de regreso a un nivel más bajo de energía, este emitirá cualquier color de luz que el físico desee escoger.
Para ilustrar esta idea, los investigadores trabajaron en hacer que un átomo de hidrógeno “luciera similar a” un átomo de argón.
Esto significa que en principio los astrónomos que detectan una nube que ellos asumen como de gas argón podrían estar equivocados. “Esto podrían ser los pequeños hombres verdes con un sofisticado láser tratando de confundirnos mediante hacernos creer que los átomos de hidrógeno parecen ser átomos de argón,” declaró el coautor Dennys Bondar de la American Physical Society.
En efecto, cualquier dos átomos o moléculas pueden hacerse que luzcan como cualquier otra simplemente aplicando pulsos de formas específicas. De manera general, esto significa que solo medir la luz emitida por un material no es suficiente para conocer su composición. Usted necesitará conocer también la luz que incide también.
Aparte de revelar una sorprendente flexibilidad en el comportamiento de la luz y de la materia, el estudio podría también ser utilizado para diseñar materiales especiales con propiedades únicas — quizás moléculas que sean fluorescentes a voluntad en diferentes colores.
Esto podría ser útil también para la biología, suministrando ayuda en donde uno de los mayores retos es distinguir moléculas que son muy similares en ciertas mezclas. Los pulsos específicos de láser causaran que moléculas diferentes emitan colores específicos, que proporcionen los medios para determinar cual es cual.
Aun cuando el equipo no ha hecho el experimento propiamente dicho aun, ellos apuntan a que el trabajo publicado en Nature el cual muestra lo que la tecnología haría si estuviera disponible. Que empiecen los experimentos!
Los cálculos muestran que cuidadosamente diseñado un pulso de láser puede inducir a un átomo a emitir luz como si el fuera un átomo diferente. Crédito de la imagen: AMERICAN PHYSICAL SOCIETY
Original por Cathal O'Connell PHYSICS 27 FEBRUARY 2017
Los colores emitidos por un átomo es un claro indicativo de su identidad, pero ahora los físicos americanos han trabajado en como hacer que cualquier átomo suplantar cualquier otro — mediante golpearlo con un pulso de luz especialmente diseñado.
La técnica da cuenta de “un aspecto del sueño que tuvieron los alquimistas hacer diferentes elementos a partir de elementos que lucieran similares,” declararon en un estudio el autor Andre Campos y unos colegas de la Princeton University como está descrito en el diario Physical Review Letters, “no obstante por la duración de un pulso de láser controlado.”
Por 200 años los científicos han identificado los químicos a través de la luz que ellos emiten. Usted puede reconocer una lampara de sodio por su resplandor naranja. Es el mismo naranja que obtiene mediante llevar sal a una llama, un truco estándar de la química. Los astrónomos pueden deducir los componentes de la estrellas o de las nubes de polvo por su particular huella de luz.
Ahora, un equipo de Princeton mostró que esto, en teoría al menos, esas huellas pueden ser falsificadas.
Cuando el físico Danés Niels Bohr y otros trabajaron a principios del siglo XX, los átomos y las moléculas emitían luz cuando sus electrones alrededor de ellos eran excitados hacía diferentes niveles de energía. Un electrón cayendo desde un alto nivel de energía a uno más bajo emite un color de luz que concuerda exactamente con las diferencias de energía.
Es un poquito como un perro jugando con un juguete chillón que cae por unas escaleras, haciendo sonidos diferentes dependiendo de la altura de los escalones.
Lo que Campo y su equipo descubrieron es que ellos podían usar láseres para excitar un átomo hasta un estado de cualquier nivel de energía al menos temporalmente, mediante golpearlo con un pulso de luz especialmente diseñado. Cuando un electrón cae de regreso a un nivel más bajo de energía, este emitirá cualquier color de luz que el físico desee escoger.
Para ilustrar esta idea, los investigadores trabajaron en hacer que un átomo de hidrógeno “luciera similar a” un átomo de argón.
Esto significa que en principio los astrónomos que detectan una nube que ellos asumen como de gas argón podrían estar equivocados. “Esto podrían ser los pequeños hombres verdes con un sofisticado láser tratando de confundirnos mediante hacernos creer que los átomos de hidrógeno parecen ser átomos de argón,” declaró el coautor Dennys Bondar de la American Physical Society.
En efecto, cualquier dos átomos o moléculas pueden hacerse que luzcan como cualquier otra simplemente aplicando pulsos de formas específicas. De manera general, esto significa que solo medir la luz emitida por un material no es suficiente para conocer su composición. Usted necesitará conocer también la luz que incide también.
Aparte de revelar una sorprendente flexibilidad en el comportamiento de la luz y de la materia, el estudio podría también ser utilizado para diseñar materiales especiales con propiedades únicas — quizás moléculas que sean fluorescentes a voluntad en diferentes colores.
Esto podría ser útil también para la biología, suministrando ayuda en donde uno de los mayores retos es distinguir moléculas que son muy similares en ciertas mezclas. Los pulsos específicos de láser causaran que moléculas diferentes emitan colores específicos, que proporcionen los medios para determinar cual es cual.
Aun cuando el equipo no ha hecho el experimento propiamente dicho aun, ellos apuntan a que el trabajo publicado en Nature el cual muestra lo que la tecnología haría si estuviera disponible. Que empiecen los experimentos!