Como um estudante fotografou um único átomo

A foto de longa exposição premiada revela um átomo carregado positivamente suspenso em uma armadilha de íons.

Published 15 de fev de 2018 12:08 BRST, Updated 5 de nov de 2020 04:22 BRST
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Foto de um único átomo de estrôncio carregado positivamente e paralisado por campos elétricos.
Foto de David Nadlinger, Universidade de Oxford

Às vezes, tudo o que se precisa para tirar uma boa foto é uma câmera DSLR, um átomo microscópico e um candidato a doutorado curioso.

David Nadlinger, que prende átomos para a sua pesquisa sobre computador quântico na Universidade de Oxford, capturou essa imagem dia 7 de agosto usando uma câmera DSLR padrão. A foto mostra um pontinho, um átomo de estrôncio carregado positivamente, iluminado por uma luz azul-violeta em um fundo preto. O átomo é mantido quase parado por um campo elétrico que emana de dois eletrodos de metal, colocados em ambos os lados. A distância entre a ponta da agulha da armadilha de íon é menor do que 2 milímetros.

A fotografia, intitulada “Único Átomo em uma Armadilha de Íons”, ganhou o prêmio do concurso britânico de fotografias científicas organizado pelo Conselho de Pesquisa em Engenharia e Ciências Físicas (EPSRC, na sigla em inglês).

“A ideia de ser capaz de ver um único átomo a olho nu me pareceu como uma ponte maravilhosamente direta e visceral entre o minúsculo mundo quântico e a nossa realidade macroscópica,” disse Nadlinger ao EPSRC em um comunicado de imprensa. “Quando me sentei no laboratório com a câmera e o tripé em um domingo à tarde, fui recompensado com uma imagem particular de um ponto azul claro pequeno.”

Nadlinger tirou a foto ao olhar pela janela da câmara de vácuo ultra-alto da armadilha de íons. Ele também usou lentes 50mm, tubos extensores e duas unidades de flash equipados com gelatinas de cor. Tubos extensores, que geralmente são usados para fotografia close-up, aumenta a distância focal das lentes.

Átomos são infinitamente pequenos, medindo apenas uma fração minúscula de 25mm de diâmetro. Mas com 38 prótons e 215 bilionésimos de milímetros, os átomos de estrôncio são relativamente grandes. Ainda assim, a única razão pela qual nós podemos ver o átomo na foto é porque ele absorveu e depois reemitiu a luz laser em uma velocidade capturada por uma câmera de longa exposição. Então, na verdade, a foto é da luz laser sendo reemitida e não do contorno de um átomo. Sem o efeito de longa exposição, o átomo não seria visível a olho nu.

A foto de Nadlinger não foi a única a ganhar um prêmio no concurso. Outras imagens premiadas incluem uma foto close-up de bolhas de sabão na pia de uma cozinha, uma microbolha de uma droga revestida e uma asa de uma borboleta. Também tinha um retrato de um voluntário testando um fone de ouvido que analisa a atividade cerebral.

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