2017英国科学摄影大赛揭晓

近日，英国工程和自然科学研究委员会（EPSRC）举办的2017英国科学摄影比赛公布了获奖结果，牛津大学的David Nadlinger凭借一张名为“Single Atom in an Ion Trap”的照片获得了总冠军和“Equipment and Facilities”组别的第一名。该赛事主要对于科学领域优秀的摄影作品进行评选。

以下是本届赛事的获奖作品欣赏：

总冠军：Equipment and Facilities组别

第一名：David Nadlinger

你看得出有什么特别吗？如果没看见，你可以再靠近一点：在照片的中心，有一颗正微微发光的原子。这张照片名为：“Single Atom in an Ion Trap”，由牛津大学的David Nadlinger拍摄。照片抓拍到了两个距离约2mm的金属电极之间的一个原子。这张照片使用佳能Canon 5D Mark II相机和EF 50mm f/1.8镜头拍下，配合延伸管及两盏闪光灯。

下图为放大后的照片：

Nadlinger向Live Science解释，照片中心的圆点并不是锶原子（strontium）本身真实大小，而是来自周围的激光光被原子重新发射出去；当沐浴在特定波长的蓝光下时，锶原子会产生比自身半径宽数百倍的光，虽然这样的光线用肉眼仍难以察觉，但只要透过相机一点操作便能变得可见。

“你在照片上看到的原子尺寸其实是像差（optical aberration）所造成，照片景象并不完美──它略微失焦且过曝，就像在夜空看星星一样，虽然看起来很亮，但星星实际上的尺寸却比看上去小非常多，这是因为人眼（或镜头）并没有足够的分辨率处理画面。”

这里必须再次强调，用肉眼看到单一原子是不可能的，研究团队是运用实验室的器材将其困住后，再利用光线与相机长时间曝光，才使其“放大”至些微可见。

为了要拍出这样的相片，研究人员得给予原子一个正或负的净电荷，使其变为离子才能捕捉，而在离子阱设备中，4 个刀型电极产生的电流使原子固定在垂直轴上，两侧的圆柱形针头则将其困在固定的水平中。

一旦原子受到限制，许多激光光便会撞击原子，并往各方向散射出光线，照片背景的蓝紫色光线便是源自与此。

▲研究团队拍下的另一张照片。

运用这个系统，研究人员能在小电极之间捕捉许多离子串，并产生令人惊叹的图片。网站公布的另一张照片里，便可以看到 9 个离子成串状困在其中，Nadlinger 认为从科学角度来看，这实际上是一张更有趣的照片，但为了阐述相关概念，第一张照片仍更具吸引力。

“我认为这张照片令人感兴趣的原因在于，你可以看到周遭的设备，我想人们会讶于这个原子看起来多大……我希望这张照片不会让百年来的科学教育观念付之一炬，原子确实令人难以置信的小！”Nadlinger 说。

组别：Equipment and Facilities

第二名：Dr Simon Watson

第三名：Miss Claudia Gonzalez Burguete

组别：Eureka and Discovery

第一名：Mr Li Shen

第二名：Mr Tayo Sanders II

第三名：Dr Andrew Capel

组别：Innovation

第一名：Miss Estelle Beguin

第二名：Dr Mahetab Amer

第三名：Mr Sam Catchpole-Smith

组别：People and Skills

第一名：Mr Richard Coyne

第二名：Mrs Lucy Bryden

第三名：Mr Luke Cramphorn

组别：Weird and Wonderful

第一名：Miss Bernice Akpinar

第二名：Dr Rosalind Aughwane

第三名：Mr Alastair Marsh

参考

科技新报：你看到了吗？这张英国科学摄影大赛冠军作品，拍到了一颗原子的踪影，作者： Nana Ho

IT之家：学霸与摄影师结合：EPSRC科学摄影大赛获奖作品赏析，作者：1900