Een primeur: wetenschappers hebben voor het eerst de schaduw van één enkele atoom gefotografeerd. Daarmee is direct bewezen dat ook één atoom een schaduw op iets kan werpen.

“We hebben de extreme grens van microscopie bereikt,” stelt onderzoeker Dave Kielpinski. “Je kunt met behulp van zichtbaar licht iets wat kleiner is dan een atoom niet zien.”

Hoe werkt het?
Het fotograferen van een atoom is al vaker gedaan. Hiervoor wordt een atoom ‘gevangen’ gehouden in een ruimte en met behulp van elektrische krachten op één plaats gehouden. Maar het fotograferen van de schaduw van een atoom: dat is toch een vak apart. De onderzoekers stelden een atoom van het element ytterbium bloot aan een specifieke lichtfrequentie. Onder dit licht werd de schaduw van de atoom op een detector geworpen. Een digitale camera slaagde er vervolgens in om een foto te maken. “Door een microscoop met een bijzonder hoge resolutie te gebruiken waren we in staat om het beeld op een heel klein gebied te concentreren en dat resulteert in een donkerder beeld dat je beter kunt zien.”

De schaduw gefotografeerd. Afbeelding: Griffith.edu.

Precisie
Het was een echt precisieklusje. “Als we de frequentie van het licht dat we op het atoom lieten schijnen, met slechts één miljardste veranderden dan was het al niet meer te zien.”

Het is natuurlijk heel gaaf om als eerste ter wereld de schaduw van een atoom te fotograferen. Maar het onderzoek kan ook nog wel eens heel nuttig zijn. “We wilden onderzoeken hoeveel atomen nodig zijn om een schaduw te werpen en we bewezen dat één genoeg is.” “We kunnen nu voorspellen hoeveel licht nodig is om processen in cellen optimaal te observeren, zonder dat we ze daarbij vernietigen,” voegt onderzoeker Erik Streed toe.