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    在原子尺度上,我們能看到電子的移動(dòng)嗎?

    2015-09-10 23:59:31晨飛
    飛碟探索 2015年2期
    關(guān)鍵詞:原子核時(shí)間尺度閃光

    晨飛

    要回答這個(gè)問(wèn)題,首先得界定原子中電子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間尺度。界定這個(gè)時(shí)間尺度,可以利用波爾的氫原子模型:一個(gè)帶正電的原子核和圍繞原子核運(yùn)動(dòng)的核外電子。要想了解這個(gè)電子圍繞原子核運(yùn)動(dòng)的時(shí)間尺度,公式計(jì)算的結(jié)果大約是100微微微秒這么一段時(shí)間。那么,1微微微秒是多少呢?是10-18秒。為了讓大家理解1微微微秒這個(gè)單位的概念,我們來(lái)打個(gè)比方:假設(shè)這個(gè)1微微微秒是我們熟悉的1秒,那么真正的1秒就相當(dāng)于宇宙的壽命。要想獲得這個(gè)電子運(yùn)動(dòng)的信息,我們需要極其迅速的閃光,這樣的閃光會(huì)形成微微微秒級(jí)的脈沖列。要想得到這種微微微秒級(jí)的脈沖列,可以利用一種被稱(chēng)為高次諧波發(fā)生的方法,它基于將一束激光頻率增頻至其高次諧波。通過(guò)這種方式,我們就可以得到一種光學(xué)頻譜極高的共有頻率,也就是說(shuō),我們?cè)谶@個(gè)時(shí)間域內(nèi)獲得了一列微微微秒脈沖。到了這一步,有了這些脈沖,我們能得到什么樣的信息呢?我們能夠真實(shí)地看到分子體中的電子運(yùn)動(dòng);我們能夠看到分子怎樣發(fā)生變化,化學(xué)反應(yīng)怎樣發(fā)生;我們還可能理解細(xì)胞內(nèi)如何產(chǎn)生損傷,因?yàn)榧?xì)胞的損傷是從電子的運(yùn)動(dòng)開(kāi)始的……

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