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Smile屈光之家・飞秒的故事—飞秒和诺贝尔奖
专栏:资讯中心
发布日期:2014-05-13
阅读量:843
作者:佚名
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  一、1999年10月12日,瑞典皇家科学院将诺贝尔化学奖授于埃及和美国双重国籍的物理化学和化学物理学家艾哈迈德·泽维尔(Ahmed H.Zewail),以表彰他在利用飞秒激光脉冲研究化学反应方面的开拓性工作。
  您知道吗?“飞秒”已经斩获两项诺贝尔奖!

  一、1999年10月12日,瑞典皇家科学院将诺贝尔化学奖授于埃及和美国双重国籍的物理化学和化学物理学家艾哈迈德·泽维尔(Ahmed H.Zewail),以表彰他在利用飞秒激光脉冲研究化学反应方面的开拓性工作。

泽维尔科学家简介

  泽维尔教授1946年2月26日生于埃及,1967年毕业于埃及亚历山大大学,并于1969年获得硕士学位。同年赴美国宾夕法尼亚大学化学系攻读博士。 1974年获博士学位后,成为加州大学伯克利分校研究所的博士后研究员。1976年,他被聘为加州理工学院化学系教授,两年后成为终身教授。1990年以来,他一直是该系的林纳斯.鲍林荣誉教授。同时他还是美国国家科学院院士,美国艺术和科学院院士,美国哲学会会员,第三世界科学院院士,欧洲艺术、科学和人文学院院士,美国物理学会会员。1998年埃及还发行了一枚印有他本人肖像的邮票以表彰他在科学上取得的成就。

成果介绍:

  早在30年代科学家就预言到化学反应的模式,但以当时的技术条件要进行实证无异于梦想。80年代末泽维尔教授做了一系列试验,他用可能是世界上速度最快的激光闪光照相机拍摄到一百万亿分之一秒瞬间处于化学反应中的原子的化学键断裂和新形成的过程。这种照相机用激光以几十万亿分之一秒的速度闪光,可以拍摄到反应中一次原子振荡的图像。他创立的这种物理化学被称为飞秒化学,飞秒即毫微微秒(是一秒的千万亿分之一,10-15秒),即用高速照相机拍摄化学反应过程中的分子,记录其在反应状态下的图像,以研究化学反应。人们是看不见原子和分子的化学反应过程的,现在则可以通过泽维尔教授在80年代末开创的飞秒化学技术研究单个原子的运动过程。

  泽维尔的实验使用了超短激光技术,即飞秒光学技术。如同电视节目通过慢动作来观看足球赛出色镜头那样,他的研究成果可以让人们通过“慢动作”观察处于化学反应过程中的原子与分子的转变状态,从根本上改变了我们对化学反应过程的熟悉。泽维尔通过“对基础化学反应的先驱性研究”,使人类得以研究和猜测重要的化学反应,泽维尔因而给化学以及相关科学领域带来了一场革命。


  二、2005年10月4日,瑞典皇家科学院宣布,将2005年诺贝尔物理学奖授予美国教授约翰·霍尔John L. Hall和德国教授西奥多·汉施Theodor W. Hansch。霍尔和汉施通过对精密光谱学的研究,在光的超高精密测量方面做出了突出贡献,使得人们可以精确地测得原子和分子的光学颜色,还可以把对光频率的测量精确到15位数。

约翰·霍尔、西奥多·汉施科学家简介:

  霍尔生于1934年,1961年获卡内基理工学院博士学位,1964年获匹兹堡剑桥技术学院物理学博士学位,美国标准技术研究院高级科学家(Senior Scientist)、美国科罗拉多大学JILA成员。汉施1941年出生,1969年获海德堡大学博士学位,目前担任德国马克斯—普朗克学会下属的量子光学研究所所长,同时担任慕尼黑路德维希-马克西米利安大学物理学教授。

成果介绍:

  霍尔和汉施在利用飞秒激光进行超精密光谱学测量方面成就斐然,尤其为完善“光梳”技术做出了重要贡献。所谓的“光梳”是指拥有一系列频率均匀分布的频谱,这些频谱仿佛一把梳子上的齿或一根尺子上的刻度。“光梳”可以用来测定未知频谱的具体频率。在20世纪末期,霍尔和汉施对“光梳”技术进行了有效改进,其精度目前已经可以达到小数点后15位。由于霍尔和汉施的工作,“光梳”等技术的测量精度有望在未来进一步提高,并将在很多领域找到用武之地。这些技术有望改进现有的全球定位系统,提高太空望远镜的观测精度。另外,类似的超高精度测量技术,也可能应用于研究物质和反物质的关系,以及用于检测某些自然界常数可能产生的变化。

  您可能在惊叹飞秒实力惊人,下期我们还会介绍飞秒在前沿高科技,以及在生产、生活方面的应用。

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