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化学反应的慢动作
信息来源: 发布时间:2016年11月25日 【 】 【打印】 【关闭

         1999年,诺贝尔化学奖颁给了埃及出生的科学家艾哈迈德•泽维尔,他用飞秒激光闪光成像技术纪录下化学反应的过程及生成的中间体,引发了化学界的一场革命。

飞秒是极为精细的时间单位,飞秒等于10-15秒,是一秒的一千万亿分之一。换句话说,如果拿1飞秒当作1秒的话,那么1秒就相当于三千二百万年了!激光是我们的老朋友了,但听说过飞秒激光吗?近年来,科学家发现了这种奇特的光。我们平时所见的光是连续光,比如一直开着手电筒,光束会连续不断地发射出来;而飞秒激光以脉冲形式运转。好比闪光灯,每次只打开极短的时间就立即断开。对于飞秒激光来说,这个时间就只有短短几个飞秒。别看时间短,功率可不低,飞秒激光的瞬时功率可达到百万亿瓦,比目前全世界发电总功率还要多出百倍。

铁钉生锈,鞭炮爆炸,生活中的化学反映真不少。通常几十飞秒就可以完成一场化学反应(过渡态)。为拍摄快速运动的物体,相机的快门也得够快。为了观察这么快的化学反应,就需要用到飞秒激光当“快门”,首先发射出一个泵浦光脉冲引发化学反应,然后每隔几十飞秒的发射一个探测光脉冲。光经过不同的中间产物会采集不同光谱,就像采集指纹数据。有了这一系列光谱信息,就有了化学反应的慢动作回放,终于知道电光火石的一瞬间,分子们在偷偷摸摸干点啥了。

为何夜晚时眼睛对光敏感,植物叶绿素分子怎么通过光合作用转换能量。这些生命和自然的奥秘,都在这一技术的帮助下揭开了神秘的面纱。可以说,泽维尔的飞秒光学实验技术从根本上改变了人们对化学反应过程的认识。

 


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