фемтосекундный

Одна квадриллионная доля секунды

Фемтосекунда — единица времени в Международной системе единиц (СИ), равная 10 ⁻¹⁵ или 1 ⁄ 1 000 000 000 000 000 секунды ; то есть одна квадриллионная или одна миллионная миллиардной секунды. ^[1] Для контекста: фемтосекунда относится к секунде так же, как секунда к примерно 31,71 миллионам лет; луч света проходит примерно 0,3  мкм (микрометра) за 1 фемтосекунду — расстояние, сравнимое с диаметром вируса . ^[2] Первым, кто провел фемтосекундные измерения, был египетский лауреат Нобелевской премии Ахмед Зеваил, за что он был удостоен Нобелевской премии по химии в 1999 году. Профессор Зеваил использовал лазеры для измерения движения частиц в фемтосекундном масштабе, тем самым позволяя химическим реакциям наблюдаться впервые.

Слово фемтосекунда образовано префиксом СИ фемто и единицей СИ секундой . Его символ — fs . ^[3]

Фемтосекунда равна 1000 аттосекунд или 1/1000 пикосекунды . Поскольку следующая более высокая единица СИ в 1000 раз больше, времена 10–14 ^и 10–13 ^секунд обычно выражаются как десятки или сотни фемтосекунд.

• Типичные временные шаги для моделирования молекулярной динамики составляют порядка 1 фс. ^[4]
• Периоды волн видимого света имеют длительность около 2 фемтосекунд. Точная продолжительность зависит от энергии фотонов , которая определяет их цвет. ( См. корпускулярно-волновой дуализм .) Это время можно рассчитать, разделив длину волны света на скорость света (приблизительно 3×10 ⁸  м/с), чтобы определить время, необходимое свету для прохождения этого расстояния. ^[5] ${\displaystyle {\lambda \over {c}}={600\times 10^{-9}~{\rm {m}} \over 3\times 10^{8}~{\rm {m}}~{\rm {s}}^{-1}}=2.0\times 10^{-15}~{\rm {s}}}$

Примеры

• 46 фс – самая быстрая известная химическая реакция ( радиолиз воды приводит к образованию иона H ₂ O ⁺ , который быстро реагирует с образованием гидроксония (H ₃ O ⁺ ) и короткоживущего гидроксильного радикала (•OH)) ^[7]
• 200 фс – средняя химическая реакция, например реакция пигментов глаза на свет ^[5 ]
• 300 фс – длительность колебания атомов в молекуле йода ^[8]

Смотрите также

• Фемтохимия
• Формирование фемтосекундных импульсов
• Сверхбыстрая лазерная спектроскопия
• Блокировка режима
• микросекунда
• Миллисекунда
• наносекунда
• Порядки величины (время)
• Ахмед Зеваил

Рекомендации

1. «Фемтосекунда: определение Мерриам Вебстер» . Интернет-словарь Мерриам Вебстер .
2. По сравнению с обзором: Фишер, Брюс; Харви, Ричард П.; Чампе, Памела К. (2007). Иллюстрированные обзоры Липпинкотта: микробиология (серия иллюстрированных обзоров Липпинкотта) . Хагерстаун, Мэриленд: Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. п. 3. ISBN 978-0-7817-8215-9.
3. НИСТ . «Определения единиц СИ NIST».
4. «Фемтосекунда: использование в моделировании молекулярной динамики» . Молекулярный симулятор LAMMPS .
5. Эндрю М. Вайнер (2009). Сверхбыстрая оптика. Уайли. ISBN 978-0-471-41539-8.
6. Крейг Ф. Борен (2006). Основы атмосферной радиации: введение с 400 задачами. Вайли-ВЧ. п. 214. Бибкод : 2006fari.book.....Б. ISBN 978-3-527-40503-9.
7. Лох, З.-Х.; Думи, Г.; Арнольд, К.; Кьельссон, Л.; Саутворт, Ш.; Аль Хаддад, А.; Кумагай, Ю.; Вт, Пн-Пт; Хо, Пи Джей; Март, утро; Шаллер, Р.Д.; Бин Мохд Юсоф, MS; Дебнат, Т.; Саймон, М.; Уэлш, Р. (10 января 2020 г.). «Наблюдение быстрейших химических процессов при радиолизе воды». Наука . 367 (6474): 179–182. дои : 10.1126/science.aaz4740 . ISSN  0036-8075.
8. Эбби, Южная Каролина (2001). Нелинейная оптика и лазерная спектроскопия. Соединенные Штаты Америки: Alpha Science Int'l Ltd., с. 361. ИСБН 8173193541.