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摄影新技术

时间:2019-10-04    点击: 次    来源:网络    作者:佚名 - 小 + 大

摄影新技术

  

1872 年,美国大资本家史丹福以 2 万美元的高价,请英国摄影大师迈布

里奇设计一种特殊拍照装置,使照相机快门每秒可关闭 2000 次,以捕捉快马

飞驰的镜头。这在当时被认为是一大奇迹而轰动一时。然而,科学家如果要


给化学变化拍照,它的快门关闭速度必须比迈布里奇的快门关闭速度还要快

100 亿倍。

大家知道,化学变化开始于分子间的碰撞,先形成一个过渡态的分子,

然后再变成为产物的分子。按现代科学技术测定,过渡态的寿命仅 10-12 秒,

如果要将它的状况拍下照片,那么快门的关闭应不少于 10-15 秒,这与 1 秒钟

相比,犹如 1 秒对于 3200 年一样。光速每秒可行 30 万公里,约等于地球到

月球的距离,光速在 10-15 秒的时间里所行距离只有十万分之三厘米,仅相当

于一个细菌的直径。可见,10-15 秒是何其短暂!在这么短暂的时间把分子变

化拍成照片可能吗?

美籍华人李远哲博士发明的分子束超高速分子摄影法,就能给化学变化

拍照。李远哲是我国台湾省新竹县人,在台湾大学获硕士学位后,到美国加

州大学攻读博士,在导师赫米巴哈的指导下建立第一台转动分子束实验装

置,它的工作程序可分为三个部分,一是产生分子束的发散源,快速定向地

进入碰撞室;二是在碰撞室分子碰撞时,有的可以起反应,有的则不能;三

是用高速检测器把碰撞状况用电离仪或质谱仪记录下来,成为照片。分子束

实验对化学变化过程的每一个细节,包括过渡态、中间产生物等情况可通过

光子吸收、放射情况用探测器记录下来,好像制作卡通电影片那样一一拍录,

使人一目了然。当然,拍摄下来的并非分子实体而是光谱的各种信号,但用

这些信号可以“翻译”分子发生化学变化的情况。

李远哲发明的分子束摄影术,已经能够观察到 3×10-12 秒的化学分子变

化情况。最近,这项技术又有新发展,其功能提高到对 10-15 秒的过渡态的细

微观察。因而,李远哲荣获 1986 年度诺贝尔化学奖。

李远哲的分子摄影术同迈布里奇在跑道上拍摄奔马,有异曲同工之妙,

不同的是李远哲用的是激光快速“摄影”。

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