Химические превращения атомов можно увидеть.

новини, статті, відкриття з-за кордону
Відповісти
Sitalin
Повідомлень: 80
З нами з: 26 березня 2019, 18:03

Химические превращения атомов можно увидеть.

Повідомлення Sitalin » 28 березня 2019, 07:58

Остановлен миг – химические превращения отдельных атомов можно увидеть.
(Chemistry World 28.07.2010)


Несколько лет назад, ученым института М. Планка (Германия) удалось «рассмотреть» реакцию ионизации неона, в момент которой, возбужденный электрон атома неона испускал импульс рентгеновского излучения продолжительностью 250 аттосекунд (250*10-18 с.). Таким образом, исследователи фиксировали положение и временной интервал ионизации атома. (Nature, 2003, № 6923, р. 611)

В настоящее время, достигнут новый предел. Ученые теперь могут видеть реагирующие атомы с временным интервалом в 5*10-19 с. Новая методика разработана учеными в Университете Оттавы (Канада).

Канадские исследователи наблюдали фотодиссоциацию молекул брома с использованием фемтосекундной лазерной спектроскопии. Удалось зафиксировать экстремальный вид ультрафиолетового излучения (EUV, длинна волны 10нм) который испускают атомы брома в момент ионизации продолжительностью в 5*10-19 с. «Теперь мы видим движение атомов, и можем с уверенностью сказать об их местоположении в определенный момент времени. Сегодня, мы можем измерить параметры практически всех материальных объектов микромира с помощью созданной нами высокочувствительной техники» - комментирует Павел Коркум, глава группы Канадского Национального исследовательского совета фемтосекундных излучений.

Зображення
Принцип используемый для получения характеристик атомов

Исследовательская группа применила методику возбуждения электронов в атомах брома, с помощью специальных фемтосекундных лазеров, с последующим их переходом, опять в невозбужденное состояние. В результате рекомбинации, электроны излучают EUV свет, это явление известно как генерация высоких частот. «Процесс излучения происходит настолько быстро, что движение атомов кажется просто замороженным по сравнению со скоростью излучения импульса» - поясняет Куркум. Фемтосекундный лазер избирательно взаимодействует с атомами брома. И даже если в образце, всего несколько атомов подвергаются диссоциации, эту реакцию можно зафиксировать по слабому сигналу который они излучают.

Ученым, удалось выделить этот слабый сигнал из потока фотонов испускаемых молекулами брома, благодаря специфической частоте излучения, которая является постоянной и специфической для процесса ионизации.

На данном этапе исследований, группа Коркума работает над применением этой методики к другим, более сложным системам молекул и атомов. Коркум уверен, что этот новый метод исследования химических реакций будет востребован химиками и принесет большую пользу в более глубоком изучении химических процессов.

Стефан Леон, директор отделения Lawrence Berkeley National Laboratory (США) по изучению квантовой динамики химических реакций, говорит, что данная методика может помочь, более тщательно разобраться в механизмах электронных переходов в процессе диссоциации молекул: - «Методы изучения электронных процессов с применением временного разрешения высокочастотных спектральных сигналов, в будущем, станут серьезным дополнением к арсеналу динамических методов изучения электронных превращений в молекулах».

Відповісти