новый мировой рекорд в кратковременном измерении

В 1999 году египетский химик Ахмед Зеваил получил Нобелевскую премию за измерение скорости, с которой молекулы меняют свою форму. Он основал фемтохимию, используя ультракороткие лазерные вспышки: образование и разрыв химических связей происходит в диапазоне фемтосекунд. Фемтосекунда равна 0,000000000000001 секунде или 10 exp -15 секунд.

Физики-атомщики из Университета Гете в команде профессора Рейнхарда Дорнера впервые изучили процесс, который по величине короче фемтосекунд. Они измерили, сколько времени требуется фотону, чтобы пересечь молекулу водорода: около 247 зептосекунд для средней длины связи в молекуле. Это самый короткий промежуток времени, который был успешно измерен на сегодняшний день.

Ученые провели измерение времени на молекуле водорода (H2), которую они облучали рентгеновскими лучами от синхротронного источника света PETRA III в гамбургском ускорительном центре DESY. Исследователи установили энергию рентгеновских лучей так, чтобы одного фотона было достаточно, чтобы выбросить оба электрона из молекулы водорода.

Электроны ведут себя как частицы и волны одновременно, и поэтому выброс первого электрона привел к запуску электронных волн сначала в одном, а затем во втором атоме молекулы водорода в быстрой последовательности, при этом волны сливаются.

Фотон здесь вел себя так же, как плоский камешек, который дважды скользит по воде: когда впадина волны встречается с гребнем волны, волны первого и второго контакта с водой нейтрализуют друг друга, что приводит к так называемой интерференционной картине.

Ученые измерили интерференционную картину первого выброшенного электрона с помощью реакционного микроскопа COLTRIMS – прибора, который помог разработать Дорнер и который делает видимыми сверхбыстрые процессы реакции в атомах и молекулах. Одновременно с интерференционной картиной реакционный микроскоп COLTRIMS также позволил определить ориентацию молекулы водорода. Здесь исследователи воспользовались тем фактом, что второй электрон также покинул молекулу водорода, так что оставшиеся ядра водорода разлетелись и были обнаружены.

«Поскольку мы знали пространственную ориентацию молекулы водорода, мы использовали интерференцию двух электронных волн, чтобы точно рассчитать, когда фотон достиг первого и второго атома водорода», – объясняет Свен Грундманн, докторская диссертация которого легла в основу научная статья в Science. «И это до 247 зептосекунд, в зависимости от того, насколько далеко в молекуле находились два атома с точки зрения света».

Профессор Рейнхард Дорнер добавляет: «Мы впервые заметили, что электронная оболочка в молекуле не реагирует на свет одновременно и повсюду. Задержка по времени возникает из-за того, что информация внутри молекулы распространяется только со скоростью света. мы расширили нашу технологию COLTRIMS на другое приложение ».

Исследовательская работа

Ссылки по теме

Университет Гете во Франкфурте

Понимание времени и пространства


Спасибо, что были там;

Мы нуждаемся в твоей помощи. Новостная сеть SpaceDaily продолжает расти, но поддерживать доходы как никогда трудно.

С появлением блокировщиков рекламы и Facebook – наши традиционные источники дохода от качественной сетевой рекламы продолжают сокращаться. И, в отличие от многих других новостных сайтов, у нас нет платного доступа – с этими надоедливыми именами пользователей и паролями.

Чтобы публиковать наши новости 365 дней в году, нужно время и усилия.

Если вы находите наши новостные сайты информативными и полезными, то, пожалуйста, подумайте о том, чтобы стать их постоянным спонсором или пока сделайте разовый взнос.


Ежемесячная поддержка SpaceDaily
$ 5 + ежемесячно


Автор SpaceDaily

$ 5 оплачивается один раз

кредитная карта или PayPal


ВРЕМЯ И МЕСТО
Сигналы от далеких звезд впервые соединяют оптические атомные часы по всей Земле

Токио, Япония (SPX) 9 октября 2020 г.

Используя радиотелескопы, наблюдающие далекие звезды, ученые соединили оптические атомные часы на разных континентах. Результаты были опубликованы в научном журнале Nature Physics в результате международного сотрудничества 33 астрономов и экспертов по часам в Национальном институте информационных и коммуникационных технологий (NICT, Япония), Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM, Италия), Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF, Италия) и Международное бюро Poids et M … Подробнее

Leave a Comment