Секреты спектра

Троицкие школьники, которые занимаются в «Байтике», посетили лаборатории ИСАН. Учёные познакомили детей с понятиями света и длины волны, рассказали, как получить спектр и для чего необходим спектральный анализ. Экскурсия состоялась в рамках фестиваля «Наука 0+».

Что внутри у пластика?

В лаборатории электронных спектров молекул внимание школьников сразу же привлекает сложное оборудование, мигающее зелёным светом. «Мы видим зелёные импульсы, но на самом деле это инфракрасный лазер, – встречает юных экскурсантов младший научный сотрудник ИСАНа Артём Аржанов. – Это установка фотонного эха, она работает по принципу обычного эха. Если крикнуть в горах, через какое-то время мы слышим отражение звука. Здесь примерно то же самое. Только вместо звука используется свет, а вместо гор – различные образцы. В качестве эхо-сигнала здесь также выступает свет. На входе мы подаём лазерное излучение, а на выходе анализируем световой сигнал. По нему можно понять, что происходит в материале».

Установка фотонного эха позволяет узнать, какие изменения происходят внутри образца в различных временных диапазонах. Становится понятно, как образец деградирует, что с ним происходит с течением времени. «Допустим, вы купили чехол для телефона и хотите узнать, сколько времени он может вам прослужить, пока не пожелтеет и не потрескается, – Артём придумывает пример, максимально понятный школьникам. –
Внутрь пластика мы внедряем специальные молекулы и, анализируя излучение от этих молекул, можем понять что там, внутри пластика, происходит. В целом, если мы хотим посмотреть различные временные динамики, мы обычно используем импульсные лазерные источники излучения, –
добавляет Артём Аржанов. – В нашем случае это был наносекундный лазерный импульс. Благодаря коротким временам мы можем посмотреть иерархию процессов, которые происходят в образце – вплоть до фемтосекунд». Также Артём Аржанов рассказал о методах микроскопии: оптической, атомно-силовой, которая позволяет посмотреть поверхность образца, а также о флуоресцентной микроскопии с использованием лазерных источников излучения.

Красота физики

Вторая часть экскурсии больше походила не на лекцию, а на физическое интерактивное шоу. Старший научный сотрудник ИСАНа, завлабораторией Фурье-спектроскопии Кирилл Болдырев объяснил школьникам, что такое волна, спектр, как происходит разложение света на спектр и какие встречаются виды волн. Свой рассказ учёный иллюстрировал научными фокусами: опытами с азотом, лазерным фонариком и алмазами.

Кирилл Болдырев может разговаривать о науке даже с младшеклассниками. Причём так, что они его с лёгкостью понимают. Ещё бы, ведь у них на глазах происходит столько всего интересного! Предварительно охлаждённый в азоте алмаз под воздействием фонарика начинает светиться, потом меняет цвет, вспыхивает как уголёк и гаснет. Белый луч света, проходя через обычный компьютерный диск, превращается в радугу. А жидкий азот ведёт себя на обычной поверхности стола так же, как капельки воды на раскалённой сковородке.
«Я показываю красоту науки, – говорит учёный. – Красота явлений, которые я исследую, – одна из тех вещей, которые заставляют меня заниматься наукой. И я хотел поделиться этим с ребятами. У ребят, которые сегодня к нам пришли, физики ещё нет. И я придумывал на ходу, как можно объяснить разные физические процессы. Когда рассказываешь школьникам о том, чем занимаются учёные, пытаешься проникнуть в самую суть без формул, сложных объяснений. Это позволяет и самому посмотреть на то, чем ты занимаешься, с другой стороны». Экскурсии в лаборатории у Кирилла Болдырева проходят часто. «Научно-просветительская деятельность – важная миссия любого учёного, – уверен Болдырев. – А как иначе дети узнают, что наука может быть очень красивой и захватывающе-
интересной?»

Наталья МАЙ,

фото Александра КОРНЕЕВА