Возможности микроскопа раздвинуты до следующего логического предела: получен фотоснимок одиночного атома.

Фотопортрет: атом иттербия
Фактически, на снимке виден силуэт, тень атома

Как в первые годы обычной фотосъемки, выдержка для получения снимка требуется куда большая, чем это обычно для подвижного атома. Но если непоседливых гостей фотограф удерживал ожиданием птички, атома ей не привлечешь. Впрочем, и на атом имеется управа: одиночную частицу удерживают во внешнем переменном электромагнитном поле.

Таким образом действовали и ученые из группы Дэвида Кильпински (David Kielpinski), облучая зафиксированный ион иттербия лазерным лучом определенной частоты, который и создавал тень частицы на детекторе — тень, которую и можно увидеть на фотографии. Разумеется, потребовался и особый детектор, достаточно чувствительный, чтобы получить достаточно контрастное изображение такого малого объекта.

Вообще, работа потребовала огромной аккуратности и точности: если частота лазерного излучения будет лишь на миллиардную долю неправильной, тень уже окажется слишком размытой для того, чтобы на снимке можно было что-нибудь различить. Зато при должном подходе микроскопия достигает принципиальных пределов своей разрешающей способности: для наблюдения меньших объектов требуются уже иные методы.

Такой точный подход пригодится для изучения и микромира, и далеких космических тел: множество исследований базируется на явлениях абсорбции и эмиссии излучения атотмами, и максимально точные данные об этих процессах сделают более точными и эти исследования.

По пресс-релизу Griffith University