Физики из Германии, Австрии, Саудовской Аравии и Греции объединились, чтобы пересмотреть ключевой момент в явлении фотоэффекта. Возглавили работы, как сообщает РИА "Новости", специалисты Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана (LMU). Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
Ученые проверяли предположение о том, что в процессе фотоэмиссии, когда под действием фотонов электроны покидают атом, отсутствуют паузы во времени между воздействием света и испусканием электронов.
Выяснилось, однако, что на самом деле при воздействии света электроны на различных орбиталях атома покидают его не одновременно: задержка составляет очень небольшое, но все же измеримое время - 21 ± 5 аттосекунд.
Одна аттосекунда представляет собой одну миллиардную от одной миллиардной доли секунды, или 10 в минус 18-й степени секунд.
Авторы исследования смогли воспроизвести этот эффект и в ходе моделирования на компьютере, однако расчетное значение задержки не совпало с экспериментальным: современные суперкомпьютеры пока не справляются с моделированием многоэлектронной системы такого уровня сложности.
Как пояснил агентству сотрудник LMU Владислав Яковлев, ученые "обстреливали" атомы неона лазером, работающим в ближнем инфракрасном диапазоне. "Выстрелы" длились менее четырех фемтосекунд (10 в минус 15-й степени секунд).
Атомы газа под действием импульса начинают излучать высокие гармоники, которые можно преобразовать в импульсы ультрафиолетового излучения длительностью менее 200 аттосекунд.
Таким образом, отметил Яковлев, ученые получили и инфракрасные, и ультрафиолетовые импульсы, синхронизированные во времени - с помощью двух лазеров получить такие импульсы было бы очень трудно. Затем они измерили относительную задержку, с которой электроны с орбиталей 2p и 2s покидают атом под действием излучения.
По словам ученого, физическая теория в данном случае "потерпела небольшое поражение", поскольку ни одной из групп теоретиков не удалось воспроизвести наблюдаемую в эксперименте разницу между моментами "вылета" электронов.
"Мы так и не смогли объяснить измеренную задержку. По теории она должна быть намного меньше", - сказал Яковлев.
