<<返回上一页

一蹴而就

发布时间:2017-11-12 03:08:20来源:未知点击:

作者:Charles Seife如果体育摄影师认为他们很难抓住这个动作,他们应该与一些化学家交谈然后,他们将了解艾哈迈德泽维尔为何赢得今年的诺贝尔化学奖 Zewail研究了如何在分子反应时拍摄快照分子就像是弹簧上的球的集合它们摆动和振动,它们的键不断伸展和弯曲当两个分子反应时,它们的扭曲原子碰撞,键断裂,原子四处移动,形成新的键所有这些都发生在几十飞秒这是一个非常短的时间,并且看到化学反应发生时,你必须有一个快门同样快速的相机如果第二个被延长到持续10亿年,那么飞秒只需要半分钟在激光之前的几天,科学家不得不依靠一些非常粗糙的方法来观察反应在20世纪20年代,化学家将溶液泵入管中,使它们在流过时混合并发生反应通过在下游的连续点观察混合物,化学家能够在各种完成状态下看到反应这产生了几千分之一秒的时间分辨率在20世纪50年代,化学家使用强大的闪光来诱导分子反应第二个脉冲照亮了反应分子,它吸收了一些光并重新发射,为化学家提供了分子结构的快照这使分辨率下降到百万分之一秒 - 令人印象深刻,但仍然不够快,无法看到所有关键细节 Zewail的贡献是研究如何应用飞秒激光来解决这个问题这些可以拍摄仅四或五飞秒的光脉冲使用这种激光器,Zewail将时间分辨率提高了十亿倍 Zewail于1987年在帕萨迪纳的加州理工学院工作,研究了氰化物(ICN)的分解情况激光的第一次激发激发了ICN气体束中的分子,使碘和氰化物基团的碳之间的键合伸展和捕捉通过相对于第一个“泵”脉冲改变第二个“探测”脉冲的定时,Zewail在反应的不同阶段拍摄照片把照片放在一起,他看着碘和氰化物相互远离,并抓住了粘合物费城宾夕法尼亚大学的Robin Hochstrasser说:“你正在观察化学键断裂,直接以我们想象的方式观察它们” “调查可以做任何事情,”加州大学伯克利分校的David Newmark补充道 “如果它激发分子,你可以看到发射或吸收光谱如果您发送电离脉冲,您可以看到质谱“该技术现在被固态物理学家,化学家和生物学家使用例如,Zewail和其他人用它来解决长期存在的生物学问题,观察叶绿素吸收光并将其转化为可用能量麻省理工学院的埃里希·伊彭(Erich Ippen)说: