短期测量世界纪录的诞生有助于更好地理解化学过程

2020-10-20 14:30   来源: 互联网    阅读次数:502

1999年,埃及化学家艾哈迈德·夏维尔(Ahmed Xaville)利用飞秒(10平方秒)的化学来观察原子在化学反应中的移动情况,获得了诺贝尔化学奖。几天前,德国科学家首次在最新一期的"科学"(Science)杂志上撰文,研究一个比飞秒长得多的过程--他们测量光子在247秒时穿过氢分子所需的平均时间。这是迄今为止科学家成功测量的最短结果,有望帮助科学家更好地理解化学过程。


光子从氢分子的电子云中产生电子波,相互干扰,使科学家能够计算光子从一个原子传播到下一个原子所需的时间。来源:物理学家组织网络。


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在最新的一项研究中,由德国歌德大学莱因哈德勒教授领导的原子物理学家小组用来自汉堡加速器设施激光源PETA III的X射线照射氢分子。


研究人员解释说,光子就像激发水面上两波水的卵石一样,在氢分子的电子云中产生电子波,这些电子的峰和谷在它们相遇时相互抵消,形成所谓的干涉图像,使它们能够计算出电子从一个原子移动到另一个原子所需的时间。


因为我们知道氢分子的空间方位,我们利用两个电子波的干扰来精确计算光子到达两个氢原子的时间:最大247秒,"研究人员说。


Dler补充道:"在最新的研究中,我们将COLTRIMS技术扩展到了新的应用领域。我们还首次观察到,分子中的电子层不会同时与光发生反应,预计最新的测量结果将有助于我们更好地理解化学过程。


你可能听说过飞秒和啊-秒,但第二次更遥远。简单的类比,如果我们认为1/2倍是熟悉的秒,那么真正的秒会变成多长时间?它将需要近2.8亿年!所以247秒是如此真实的"短暂"。虽然我们不知道如何在测量这么快的时间时改变实际的应用程序,但在人类测量中至少是一次飞跃。当时间单位变得如此难以理解时,我们还能看看其他与时间相关的未知区域的角落吗?

责任编辑:无量渡口
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