Lograron medir el período de tiempo más corto que s …

Físicos atómicos de la Universidad de Frankfurt medido con éxito el período más corto que se ha medido hasta la fecha tomando el tiempo que tarda un fotón en cruzar una molécula de hidrógeno: aproximadamente 247 siete segundos o mil millonésima de segundo para la longitud de enlace promedio de la molécula.

Científicos de Laboratorio Reinhard Dorner realizaron una medición del tiempo en una molécula de hidrógeno (H2) que irradiaron con rayos X de la fuente láser de rayos X PETRA III en la instalación de aceleración DESY en Hamburgo.

Los investigadores ajustaron la energía de los rayos X para que un fotón sea suficiente para expulsar los dos electrones de la molécula de hidrógeno.

Los electrones se comportan simultáneamente como partículas y ondas, por lo que la expulsión del primer electrón dio como resultado que las ondas de electrones se proyectaran primero sobre el átomo de una molécula de hidrógeno y luego sobre el segundo en rápida sucesión. , las olas fusionándose.

El fotón se comportó como una piedra plana que se desliza dos veces en el agua: cuando un canal de onda se encuentra con una cresta de onda, las ondas del primer y segundo contacto con el agua se cancelan entre sí, lo que resulta en esto llamado patrón de interferencia.

Los científicos midieron el patrón de interferencia del primer electrón expulsado utilizando el microscopio de reacción COLTRIMS, un dispositivo que Dörner ayudó a desarrollar y que hace visibles los procesos de reacción ultrarrápidos en átomos y moléculas.

Simultáneamente con el patrón de interferencia, el microscopio de reacción COLTRIMS también permitió determinar la orientación de la molécula de hidrógeno. Los investigadores aprovecharon el hecho de que el segundo electrón también salió de la molécula de hidrógeno, por lo que los núcleos de hidrógeno restantes se separaron y fueron detectados.

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“Como conocíamos la orientación espacial de la molécula de hidrógeno, usamos la interferencia de las dos ondas de electrones para calcular con precisión cuándo el fotón alcanzó el primero y cuándo alcanzó el segundo átomo de hidrógeno”, dice Sven. Grundmann, cuya tesis doctoral constituye la base del artículo científico publicado en Science.

“Y eso es hasta 247 zeptosegundos, dependiendo de la distancia entre los dos átomos en la molécula desde el punto de vista de la luz”, dijo.

El profesor Reinhard Dörner agregó: “Hemos observado por primera vez que la capa electrónica de una molécula no reacciona a la luz en todas partes al mismo tiempo. El retraso se produce porque la información dentro de la molécula se propaga sólo a la velocidad de Con este descubrimiento, hemos extendido nuestra tecnología COLTRIMS a otra aplicación “.

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