Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
10^15 секундтық уақыт өлшемдеріндегі реакциялардың химиясы
Chemistry of reactions on 10^ 15 second timescales
Фемтохимия – физикалық химияның өте қысқа уақыт өлшемдерінде (шамамен 10−15 секунд немесе бір фемтосекунд, содан да атауы) химиялық реакцияларды зерттейтін саласы. Оның мақсаты – молекулалардағы атомдардың (реагенттердің) жаңа молекулалар (өнімдер) құру үшін қайта құрылу процесін зерттеу. 1988 жылы «Science» журналында Ахмед Хасан Зейвель бұл терминді алғаш рет қолданып, «Нақты уақыт фемтохимиясы, яғни фемтосекундтық уақыт өлшеміндегі химия» деген мақала жариялады. Кейін, 1999 жылы Зейвель осы салаға жасаған пионерлік еңбегі үшін Химия бойынша Нобель сыйлығын алды. Ол лазер сәулесінің импульстары арқылы молекуладағы атомдардың химиялық реакция кезінде қалай қозғалатынын көруге болатынын көрсетті. Фемтохимияны биологиялық зерттеулерде қолдану, сондай-ақ, сабақтық РНК құрылымдарының конформациялық динамикасын анықтауға көмектесті. Көптеген жариялымдарда осы әдіс арқылы химиялық реакцияларды басқару мүмкіндігі талқыланды, бірақ бұл мәселе әлі де даулы. Кейбір реакциялардың кезеңдері фемтосекундтық, кейде аттосекундтық уақыт өлшемдерінде өтеді және аралық өнімдер түзеді. Бұл реакция аралық заттарды бастапқы және соңғы өнімдерді бақылау арқылы әрқашан анықтауға болмайды.
Femtochemistry is the area of physical chemistry that studies chemical reactions on extremely short timescales (approximately 10−15 seconds or one femtosecond, hence the name) in order to study the very act of atoms within molecules (reactants) rearranging themselves to form new molecules (products). In a 1988 issue of the journal Science, Ahmed Hassan Zewail published an article using this term for the first time, stating "Real time femtochemistry, that is, chemistry on the femtosecond timescale ". Later in 1999, Zewail received the Nobel Prize in Chemistry for his pioneering work in this field showing that it is possible to see how atoms in a molecule move during a chemical reaction with flashes of laser light. Application of femtochemistry in biological studies has also helped to elucidate the conformational dynamics of stem loop RNA structures. Many publications have discussed the possibility of controlling chemical reactions by this method, but this remains controversial. The steps in some reactions occur in the femtosecond timescale and sometimes in attosecond timescales, and will sometimes form intermediate products. These reaction intermediates cannot always be deduced from observing the start and end products.
Сорғы нді спектроскопиясы
Ең қарапайым әдіс және әлі күнге дейін ең көп қолданылатын техникалардың бірі – насос-проб спектроскопиясы. Бұл әдісте химиялық реакция кезіндегі процестерді зерттеу үшін, арасындағы уақыт айырмасы өзгертілетін екі немесе одан көп оптикалық импульс пайдаланылады. Бірінші импульс (насос) байланысты үзіп немесе реакцияға қатысатын компоненттердің біреуін қоздыру арқылы реакцияны іске қосады. Екінші импульс (проб) бастаудан кейін белгілі бір уақыт өткен соң реакцияның қалай дамып жатқанын анықтау үшін қолданылады. Реакция өркендеген сайын, реакция жүйесінің проб импульсіне жауабы өзгереді. Насос пен проб импульстері арасындағы уақыт кешіктірілімін үнемі сканерлеу және жауапты бақылау арқылы мамандар реакцияның уақытқа қатысты прогресін қайта жасай алады.
The simplest approach and still one of the most common techniques is known as pump–probe spectroscopy. In this method, two or more optical pulses with variable time delay between them are used to investigate the processes happening during a chemical reaction. The first pulse (pump) initiates the reaction, by breaking a bond or exciting one of the reactants. The second pulse (probe) is then used to interrogate the progress of the reaction a certain period of time after initiation. As the reaction progresses, the response of the reacting system to the probe pulse will change. By continually scanning the time delay between pump and probe pulses and observing the response, workers can reconstruct the progress of the reaction as a function of time.
Бромды ажырату
Фемтохимия бромның диссоциациялануының уақыт бойынша шешілетін электрондық кезеңдерін көрсету үшін қолданылды. 400 нм лазерлік импульспен диссоциацияланғанда электрондар 140 фс кейін жеке атомдарға толыққандай локалданады, ал Br атомдары 160 фс кейін 6,0 Å қашықтыққа жуықтасады.
Femtochemistry has been used to show the time resolved electronic stages of bromine dissociation. When dissociated by a 400 nm laser pulse, electrons completely localize onto individual atoms after 140 fs, with Br atoms separated by 6.0 Å after 160 fs.