复杂分子衍射可以从布拉格开始

科学家开发了一种衍射装置，可以改善复杂分子的光束分裂。这项工作可能会导致精密灵敏的仪器来测量量子效应。

干涉测量法自19世纪以来一直被用于探索从天文学到生物学的各个领域——该技术对最近获得诺贝尔奖的引力波的发现起到了重要作用。传统的干涉仪的工作原理是将一束光子分开，然后将它们重新组合，从而产生一种干涉图样，这种图样可以显示出分开的光束所经过的路径的任何差异。在过去的几十年里，一种新的干涉测量模型已经出现，它利用了物质的量子波特性——使用原子束甚至分子束来揭示结构特征和超出原始设置范围的量子力学效应。澳门万博公司

较大的物质粒子具有较短的德布罗意波长，这与它们的量子行为有关。这意味着物质波干涉测量法有可能非常敏感，以至于可以揭示与标准物理模型或牛顿引力常数值的偏差。然而，它的使用一直受到限制，因为还没有人能够将大分子束(具有最短的波长)拆分为仅两种成分。现在，奥地利、德国和英国的一组研究人员报告了这种所谓的布拉格衍射，使用抗生素环丙沙星和染料分子酞菁。

复杂分子并发症

原子波干涉法使用由激光制成的衍射光栅来分裂和偏转物质波。这是因为原子倾向于粘在传统干涉测量中用于劈开光束的金属光栅上，而波和光栅之间的其他物质相互作用会使结果变得模糊。对于分子来说，事情变得更加复杂，它们有更多的方式与激光光栅相互作用并从激光光栅吸收能量。

到目前为止，分子波已经被薄的(几微米)衍射光栅衍射，它将光束分成多个衍射级，“大大减少了每个衍射级的分子数量”，维也纳大学的研究人员解释道基督教的品牌．将多个衍射级数紧密地结合在一起，也使得研究与其他化学物质和介质的相互作用变得困难，这些化学物质和介质只放置在光束的一部分路径上。

来自较厚激光光栅的单次布拉格衍射解决了这些问题，但将分子束与较厚光栅对齐远非易事。研究人员必须将相对于光栅的位置控制在10 μm以内，以5μrad的精度调整相对角度，并在每次实验进行数天的时间内保持设置的稳定。

令人惊讶的是简单的

布兰德和他的合作者选择了环丙沙星和酞菁，因为它们与其他感兴趣的大分子有共同的特征——环丙沙星有多个官能团，使其具有生物活性，而酞菁易于吸收和重新发射光子，这可能会在穿过光栅时产生有趣的结果。澳门万博公司

分子首先被激光束蒸发，激光束将其内部温度提高到700-1000K，并产生许多旋转和振动激发态的分子。布兰德说:“因此，衍射过程中的内部状态是完全未知的，而且是不断变化的。”他强调了预测分子的行为是多么困难。令研究人员惊讶的是，分子的行为仍然非常接近于描述原子束干涉测量法的非常简单的模型，这表明这种干涉测量法可以广泛应用。

盖Kovachy他在美国西北大学的研究也集中在原子干涉仪上，他将布拉格衍射描述为“扩展可以用原子干涉仪研究的物理学的基本工具”。他预计，大而复杂分子的布拉格衍射“将在分子干涉测量法上取得类似的突破”。