[an error occurred while processing this directive]

 
ПЕРВАЯ | НОВОСТИ | ПОЛИТИКА | БИЗНЕС | ФИНАНСЫ | ОБЩЕСТВО | КОММЕНТАРИИ | КУЛЬТУРА | АФИША | НАУКА | СПОРТ | АВТО
ВЫБОРЫ-07 | ПОЛОНИЙ | ЭКСТРИМ | ТЕХЗОНА | ЖИЛПЛОЩАДЬ | ОТДЫХ | ДЕНЬГИ | ОБРАЗОВАНИЕ | СТИЛЬ | ФУТБОЛ РОССИИ | EURO 2008 | СОЧИ'14
 
 
Adobe расскажет о нововведениях в своем программном обеспечении


Каким будет будущее виртуальных ассистентов


Незримый ассистент: как новые технологии помогут людям в решении бытовых хлопот


Министерство культуры воссоздает одно из главных достижений прошлого


Рестораны получат поддержку от бизнеса на фоне новых антиковидных мер


На что способен игровой планшет


Названы современные медицинские разработки с использованием искусственного интеллекта


Здоровый интерес: какой станет медицина будущего


Рынок труда в ближайшие годы ждет сильное изменение


Новые COVID-ограничения в России. Главное


[an error occurred while processing this directive]

К чему привело открытие фемтосекундной спектроскопии


 

Текст: Ольга Португалова

 
В современной физике и химии сверхмалые промежутки времени принято выражать в десятичных дольных единицах от секунды. 1 наносекунда равна 1*10е-9 степени секунды, или промежутку времени, в течение которого луч света преодолевает расстояние в 30 сантиметров. Пикосекунда составляет 1*10е-12 секунды. Фемтосекунда, или 1*10е-15 секунды, во столько же раз меньше секунды, во сколько секунда меньше примерно 32 миллионов лет. За 1 фемтосекунду – миллионную часть наносекунды – свет проходит расстояние в 0.3 микрона. 1 аттосекунда (ас) = 1*10е-18 с – наночасть наносекунды.

Условная точка отсчета для фемтохимии и фемтофизики – 1999 год, когда Нобелевскую премию по химии вручили Ахмеду Зевейлу «за исследования химических реакций в реальном масштабе времени с помощью фемтосекундной спектроскопии».

Ахмед Зевейл родился 26 февраля 1946 г. в Египте, учился в Александрийском университете, а после его окончания переехал в США. Здесь в 1974 г. Зевейл защитил кандидатскую диссертацию в Пенсильванском университете, с 1976 г. – в Калифорнийском технологическом институте, с 1982 г. – профессор Калтеха. В Египте Зевейла почитают как национального героя, в 1998 году выпущены почтовые марки с его изображением.

Главный результат работ Зевейла – возможность следить за протеканием элементарных химических реакций в реальном масштабе времени.

Его открытия привели к настоящему взрыву исследований динамики химических реакций, приводящих к полному ее описанию, в том числе:

реакции фотодиссоциации (HgI2, CH3I, NaI);

бимолекулярные реакции (Br + I2 -> BrI + I);

реакции изомеризации (цисC6H5CH=CHC6H5 -> трансC6H5CH=CHC6H5);

реакции элиминирования (CF2ICF2I -> C2F4 + I2);

реакции Дильса-Альдера;

реакции с переносом заряда;

реакции внутримолекулярного и межмолекулярного переноса протона (кислотно-основные реакции);

реакции таутомеризации.

Первые лазеры, способные генерировать излучение длительностью порядка 100 фемтосекунд, были построены еще в конце 1980-х. К тому времени был синтезирован титансапфир – сапфир, в кристалл которого введены атомы титана (самая популярная в физике сверхбыстрых процессов рабочая среда). Почти все фемтосекундные лазеры работают на его основе.

Затем ученые открыли новый механизм самосинхронизации мод (типов колебаний) в лазерах. Он заключается в том, что лазер генерирует несколько мод с определенными фазовыми соотношениями и при их сложении из широкополосного излучения с разными длинами волн возникают сверхкороткие импульсы.

В середине 1990-х были созданы интерференционные оптические зеркала нового типа – дисперсионные. Они отражают свет не только поверхностью, но и слоями, лежащими в глубине зеркала. Причем разные частоты электромагнитной волны отражаются с разной глубины и, следовательно, проходят разные расстояния. Что позволяет управлять задержкой световых волн в зависимости от их частоты, компенсируя расплывание лазерного импульса.

Явление сверхуширения временного спектра называют также генерацией спектрального суперконтинуума (ССК). Именно с фазировкой фемтосекундного ССК можно получать импульсы, состоящие всего из 2-3 колебаний светового поля. Длительность таких предельно коротких импульсов фактически определяло до самого последнего времени масштаб временных измерений – порядка 5 фемтосекунд в видимом и ближнем ИК-диапазоне.

Другой новый метрологический масштаб – спектральная ширина воспроизводимого когерентного излучения в несколько сотен терагерц – используется для измерения абсолютных значений частот с точностями на много порядков превосходящими достижимые ранее. В последние годы в целом ряде лабораторий научились устойчиво получать сигналы длительностью всего в несколько фемтосекунд, которые содержат в себе лишь 2-3 полных колебания светового поля и само измерение длительности которых является весьма сложной технической задачей. Импульсы, состоящие из не более чем десятка осцилляций поля, сейчас принято называть предельно короткими, выделяя их среди пико- и фемтосекундных импульсов. Их называют сверхкороткими, так как они содержат большое количество колебаний поля. К предельно коротким относят и субпикосекундные импульсы из нескольких колебаний электромагнитного поля со спектром в ИК-области, и импульсы УФ-спектра с длительностями аттосекундного диапазона.

Распространение фемтосекундного излучения в оптических средах без разрушения вещества оказалось возможным при гораздо больших интенсивностях, чем для более длинных импульсов. Это привело к возможности свободно наблюдать нелинейные явления, которые в поле импульсов больших длительностей наблюдаются редко. Впечатляющие результаты дает применение фемтосекундных импульсов с континуумным спектром в медицине, например в томографии и микрохирургии глаза, а также в биологии.

Освоение лазеров обеспечило прорыв в изучении кинетики элементарных химических взаимодействий (1*10е-14 – 1*10е-13 с). Так как период колебаний атомов в молекулах больше, чем частота снимаемых показаний (1*10е-13 – 1*10е-11 с), фемтохимики смогли не только «увидеть» саму химическую реакцию, но и управлять ею.

Источник: Шполянский Ю.А. «Сценарии сверхуширения спектра фемтосекундных лазерных импульсов в оптических волноводах», Аблесимов Н.Е. «Синопсис химии».

06 МАРТА 16:40




Прочитать
позднее

Отправить
по почте

Новости
на мобильный
 

  ПАРТНЕРЫ
 
 
 
 
Сейчас в Газете.Ru


ПЕРВАЯ ПОЛОСА

подробнее

Самуцевич не привлекли к экстремизму


В «Ростелеком» пришли за молоком


ФБР рассекретило дочку Сталина


Два удара в сердце


КОММЕНТАРИИ

подробнее

Зурабов узел пенсионной системы


Вздрогнули после первой


Критическая масса экстремизма


Букашки без бумажки


Старость строгого режима


ПОЛИТИКА

подробнее

ФБР рассекретило дочку Сталина


ХАМАС уперся в столп


Безобразия в кабинете Медведева


«Израиль играет с огнем. Это будет большое кровопролитие»


БИЗНЕС

подробнее

В «Ростелеком» пришли за молоком


Samsung снова предъявила Apple патент


«Это своего рода новая социальная революция»


Дума не сошлась на наружке


ФИНАНСЫ

подробнее

Франция теряет конкуренто­способность


«Двадцатка» бросит тень на $67 триллионов


Клуб четверых


Рынки отошли от обрыва


ОБЩЕСТВО

подробнее

Пичугин ушел на пожизненное


Эстония повторила фашистскую диверсию


Бытовая драка с высоким начальством


Смертельная вакцина парализовала Британию


«Прекратите крестовый поход»


Глеб Черкасов

Глеб Черкасов

Попытка остаться

В 1962 году Аркадий и Борис Стругацкие написали «Попытку к бегству». Теперь бы это

ПАРК КУЛЬТУРЫ

подробнее

Страна в порядке – спасибо зарядке


Я песню спел – она не прозвучала


Очень приятно, вампир


Бодрийяр в Жрачколенде


НАУКА

подробнее

Мозг считает секундами


Шимпанзе тоже плачут


Мэйдзи – хлопок одной ладонью


Говорящих с призраками просветили томографом


СПОРТ

подробнее

«Эмери идет вразрез с традициями «Спартака»


Соккер на Кубани


«Выход Аршавина получился ярким»


Навстречу испанцам


АВТОМОБИЛИ

подробнее

Европа откатилась на 17 лет


Надежность измерили в долларах


Снесла людей на остановке


Все дороги ведут в Питер


ПОИСК
 




АРХИВ
ЭКСПОРТ НОВОСТЕЙ (RSS)
ПОДПИСКА НА ГАЗЕТУ.RU
НОВОСТИ НА МОБИЛЬНЫЙ
РЕКЛАМА
РЕДАКЦИЯ
ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ

    РЕКЛАМА


 
ПЕРВАЯ | НОВОСТИ | ПОЛИТИКА | БИЗНЕС | ФИНАНСЫ | ОБЩЕСТВО | КОММЕНТАРИИ | КУЛЬТУРА | АФИША | НАУКА | СПОРТ | АВТО
ВЫБОРЫ-07 | ПОЛОНИЙ | ЭКСТРИМ | ТЕХЗОНА | ЖИЛПЛОЩАДЬ | ОТДЫХ | ДЕНЬГИ | ОБРАЗОВАНИЕ | СТИЛЬ | ФУТБОЛ РОССИИ | EURO 2008 | СОЧИ'14
[an error occurred while processing this directive]