你想知道10-15秒瞬间会发生什么吗？

你想捕捉那个“神秘”瞬间吗？

怎么能做到？？？

别担心

飞秒激光技术

助你实现愿望

一滴小水滴从高处轻轻下落~

坠落到水面上

你是否只看到了下落的水滴

和它坠入水面引起的小小“波澜”

但是你能看到下面的过程吗？

（图片来自网络）

在水面上跳跃起舞

接着破碎变小

如此反复几次

直至完全被水面吸收、消失

为什么我们“看不到”

为什么我们的肉眼无法捕捉到上面那样的过程？

这是因为人类的眼睛有着视觉残留的特性

什么意思呢？

就是光对视网膜产生的视觉在光停止作用后

仍会保留一段时间的现象

这个时间大概是0.1秒

所以我们在生活中看到的所谓的“瞬间”

其实都是大于0.1秒的

再快的过程我们肉眼就观察不到了！

关于“时间单位”的认知

你知道一个普通手机每秒能拍摄多少画面吗？

答案是——30帧

什么意思呢？

就是一秒钟内把三十幅图片连起来形成动态视频

目前

一般家用摄像机每秒最多能达到100帧

高速摄像机可以达到每秒1000-10000帧的速度记录

有些军方专用的高速摄像机

甚至可以达到1百万-1千万帧每秒

1千万帧每秒？这是个什么概念？？

就是1/10,000,000秒内就要记录下一幅图片

这已经是高速摄像机里的电子元器件所能达到的

最快速度了

够快了吗？

然而

在真实微观的分子世界里

分子的运动到底有多快呢？

实际分子运动的时间范围可以达到皮秒

甚至飞秒数量级

最快可以到接近10个飞秒

飞秒是多快呢？

我们来看看下面这张图~

1飞秒就是把一秒分成1千份

再分

再分

连续分5次

分成1,000,000,000,000,000份

其中的一份就是1飞秒

我们换算成距离看看

也许会有更直接的认识

我们都知道光1秒钟传播的距离是30万千米

而1飞秒传播的距离只有。。。300纳米

要给这么快的动态过程拍动画视频

把它真实地记录下来

用常规方法是做不到的！

飞秒激光技术来帮忙

怎么办呢？

只有找到一种和分子运动差不多快的工具

我们才可以去追踪分子运动的动态过程

科学家们找到了这样一种技术

飞秒激光技术！！！

帮助我们实现了给分子运动拍“动画”的愿望

这个激光不是连续的

而是一个一个脉冲

什么是脉冲呢？

指一个物理量在短持续时间内突变后

迅速回到其初始状态的过程

这就像发射子弹一样

每一发子弹就是一个脉冲

一个脉冲持续的时间可以很短

目前的技术

最快已经可以短到阿秒级

阿秒可是比飞秒还要短的10-18秒

而每发射一个脉冲

就如同按动了一下相机的快门

并且这种快门具有飞秒量级的时间分辨

这样我们就有了一个足够快的快门

可以在飞秒的时间尺度上记录下一张照片

能够把分子变化时那一瞬间的“故事”记录下来

再把一张一张照片连起来

这样就实现给分子运动拍摄实时动画的愿望了！

飞秒技术已经应用于大气化学、环境化学、

星际化学等方向

同时，可以观测多肽和蛋白的瞬间结构变化

有助于我们更清楚地认识生命中的化学反应

同时对能源的开发与转化有极其重要的推动作用