Femtosegundo
| Femtosegundo | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||
| |||||||||||
| |||||||||||
| |||||||||||
| Wikidata | |||||||||||
Un femtosegundo é unha unidade de tempo no Sistema Internacional de Unidades (SI) igual a 10−15 ou 1⁄1 000 000 000 000 000 de segundo; é dicir, unha cuadrillionésima, ou unha millonésima dunha milmillonésima, de segundo.[1]
Un femtosegundo é a un segundo, como un segundo é a aproximadamente 31,69 millóns de anos.
Para contextualizar, un raio de luz percorre aproximadamente 0.3 μm (micrómetros) en 1 femtosegundo, unha distancia comparable ao diámetro dun virus.[2] O primeiro en realizar medicións de femtosegundos foi o premio Nobel exipcio Ahmed Zewail, polo que recibiu o Premio Nobel de Química en 1999. O profesor Zewail empregou láseres para medir o movemento de partículas a escala de femtosegundos, o que permitiu observar por primeira vez reaccións químicas.
A palabra femtosegundo fórmase co prefixo SI femto e a unidade SI segundo. O seu símbolo é fs.[3]
Un femtosegundo é igual a 1000 attosegundos ou 1/1000 de picosegundos. Dado que a unidade SI inmediatamente superior é 1000 veces maior, os tempos de 10−14 and 10−13 segundos exprésanse normalmente como decenas ou centos de femtosegundos.
- Os pasos de tempo típicos para as simulacións de dinámica molecular son da orde de 1 fs.[4]
- Os períodos das ondas de luz visible teñen unha duración duns 2 femtosegundos.
A duración precisa depende da enerxía dos fotóns, que determina a súa cor. (Véxase Dualidade onda-corpúsculo.) Este tempo pódese calcular dividindo a lonxitude de onda da luz pola velocidade da luz (aproximadamente 3×108 m/s) para determinar o tempo que tarda a luz en percorrer esa distancia.[5]
| Cor | Intervalo de lonxitude de onda |
Intervalo de tempo do ciclo | |
|---|---|---|---|
| Vermello | ~ 700–635 nm | ~ 2.3–2.1 fs | |
| Laranxa | ~ 635–590 nm | ~ 2.1-2.0 fs | |
| Amarelo | ~ 590–560 nm | ~ 2.0–1.9 fs | |
| Verde | ~ 560–520 nm | ~ 1.9–1.7 fs | |
| Ciano | ~ 520–490 nm | ~ 1.7–1.6 fs | |
| Azul | ~ 490–450 nm | ~ 1.6–1.5 fs | |
| Violeta | ~ 450–400 nm | ~ 1.5–1.3 fs | |
Exemplos
[editar | editar a fonte]- 46 fs – a reacción química máis rápida coñecida (a radiólise da auga leva á formación dun ión H2O+, que reacciona rapidamente para converterse en hidronio (H3O+) e un radical hidroxilo (•OH) de curta duración))[7]
- 200 fs – a reacción química media, como a reacción dos pigmentos dun ollo á luz[5]
- 300 fs – a duración dunha vibración dos átomos nunha molécula de iodo[8]
Notas
[editar | editar a fonte]- ↑ "Femtosecond: Merriam Webster definition" (en inglés). Merriam Webster Online Dictionary.
- ↑ Comparado coa visión xeral en: Fisher, Bruce; Harvey, Richard P.; Champe, Pamela C. (2007). Lippincott's Illustrated Reviews: Microbiology (Lippincott's Illustrated Reviews Series) (en inglés). Hagerstown, MD: Lippincott Williams & Wilkins. p. 3. ISBN 978-0-7817-8215-9.
- ↑ NIST. "NIST Definitions of the SI units" (en inglés).
- ↑ "Femtosecond: use in molecular dynamics simulation" (en inglés). LAMMPS Molecular Simulator.
- 1 2 Andrew M. Weiner (2009). Ultrafast Optics (en inglés). Wiley. ISBN 978-0-471-41539-8. Arquivado dende o orixinal o 2017-11-03. Consultado o 2010-01-06.
- ↑ Craig F. Bohren (2006). Fundamentals of Atmospheric Radiation: An Introduction with 400 Problems (en inglés). Wiley-VCH. p. 214. Bibcode:2006fari.book.....B. ISBN 978-3-527-40503-9.
- ↑ Loh, Z.-H.; Doumy, G.; Arnold, C.; Kjellsson, L.; Southworth, S. H.; Al Haddad, A.; Kumagai, Y.; Tu, M.-F.; Ho, P. J.; March, A. M.; Schaller, R. D.; Bin Mohd Yusof, M. S.; Debnath, T.; Simon, M.; Welsch, R. (2020-01-10). "Observation of the fastest chemical processes in the radiolysis of water". Science (en inglés) 367 (6474): 179–182. ISSN 0036-8075. doi:10.1126/science.aaz4740.
- ↑ Abbi, S. C. (2001). Nonlinear Optics and Laser Spectroscopy (en inglés). Estados Unidos de América: Alpha Science Int'l Ltd. p. 361. ISBN 8173193541.
