Фемтохимия
Фемтохимия — раздел физической химии, который изучает химические реакции на очень коротких временных интервалах, порядка фемтосекунд (отсюда и название). За работы в этой области А. Зевейл получил Нобелевскую премию по химии 1999 г.: «за исследования химических реакций в реальном масштабе времени с помощью фемтосекундной спектроскопии». Главный результат работ состоит в том, что появилась возможность наблюдать за протеканием элементарных химических реакций «в реальном масштабе времени» и тем самым создан новый раздел химии — фемто-химия, который изучает химические процессы в фемтосекундном временном диапазоне (10−15 — 10−12 секунды). Изучением элементарных реакций занимается специальный раздел химии — химическая динамика. Основная задача химической динамики — определить структуру переходного состояния и проследить динамику его образования и распада в реальном времени.
Предмет изучения
Освоение лазеров и, в особенности, лазеров сверхкоротких импульсов, раздвинуло горизонты химии и обеспечило прорыв в изучении кинетики элементарных химических взаимодействий (10 — 100 фс или 10−14 — 10−13 с). Эти времена гораздо меньше периода колебаний атомов в молекулах (100 фс — 10 пс или 10−13 — 10−11 с). Благодаря такому соотношению времен фемтохимия «видит» саму химическую реакцию — как перемещаются во времени и в пространстве атомы, когда исходные соединения преобразуются в продукты. Это крупное достижение современной химии: оно открыло прямые пути исследования механизмов химических реакций, а значит, пути управления реакциями. Успехи, достигнутые при использовании фемтосекундных импульсов, привели к открытию другой науки — фемтобиологии. Особенности фемтосекундных импульсов позволяют: обеспечивать высокое временное разрешение, образовывать когерентные колебательно-вращательные волновые пакеты, легко осуществлять многофотонные процессы поглощения, воздействовать на поверхность потенциальной энергии. Основные направления этой новой области исследований — это изучение детальных микроскопических химических процессов и управление ими на фемтосекундной шкале времени.
См. также
Ссылки
- Бучаченко А. Л. Время в химии // Соросовский образовательный журнал. — 2001. — № 8. — С. 25-29.
- Саркисов О. М. Фемтохимия / О. М. Саркисов, С. Я. Уманский // Успехи химии. — 2001. — Т. 70. — № 6. — С. 515—538.