Элементы Элементы большой науки

Поставить закладку

Напишите нам

Карта сайта

Содержание
Энциклопедия
Новости науки
LHC
Картинка дня
Библиотека
Видеотека
Книжный клуб
Задачи
Масштабы: времена
В помощь читателю
Миллисекунды
Микросекунды
Наносекунды
Пикосекунды
Фемтосекунды
Аттосекунды
Личная жизнь атомов
Самые внутренние электроны
Как взрезать атом
Электроны на службе аттофизики
Зептосекунды
Йоктосекунды
От секунды до года
Астрономические времена
Сонолюминесценция
Фолдинг белков
Возбужденные атомы
Ядерные распады
Элементарные частицы
Движение континентов
Детские вопросы
Плакаты
Научный календарь
Наука и право
ЖОБ
Наука в Рунете

Поиск

Подпишитесь на «Элементы»



ВКонтакте
в Твиттере
в Фейсбуке
на Youtube
в Instagram





Главная / Масштабы: времена / Аттосекунды / Личная жизнь атомов

Аттосекунды: 1. Личная жизнь атомов

Под действием внешнего удара, например при поглощении света, электронная оболочка атома начинает колебаться.\nДля внешних, самых медленных электронов в атоме этот процесс разворачивается на масштабе в сотни аттосекунд.

Под действием внешнего удара, например при поглощении света, электронная оболочка атома начинает колебаться. Для внешних, самых медленных электронов в атоме этот процесс разворачивается на масштабе в сотни аттосекунд. Изображение с сайта physics.aps.org

1 ас = 10−18 c

На микросекундном масштабе замирает движение макроскопических тел. На фемтосекундах останавливается движение отдельных атомов и остаются лишь электронные процессы в веществе. На более мелких промежутках времени — аттосекундах — замирает и оно. На этом масштабе времен мы оказываемся в удивительном мире, когда каждому атому уже безразлично, летит он сам по себе один-одинешенек или находится в тесном окружении атомов-соседей.

Сцена действий на аттосекундах — это отдельные атомы, а сюжетом является их внутренняя жизнь.

Для того чтобы оценить масштаб времен, на которых разворачивается электронная жизнь атома, начнем с простейшего случая — атома водорода. В рамках простейшей боровской модели строения атома можно оценить размер электронного облака (боровский радиус, aB) и скорость электрона в атоме v0. Точные формулы мы писать не будем, а просто приведем базовые числа:

aB ≈ 0,5·10−10 м = 0,5 Å,       v0 ≈ 0,01 c.

Поделив длину окружности с таким радиусом на скорость, получим простейшую оценку для периода «вращения» электрона вокруг ядра:

T0  =   2 π aB   ≈ 100 ас.
v0

Слово «вращение» взято в кавычки для того, чтобы не было соблазна представлять себе, будто бы электрон реально, словно маленький шарик, летает в пространстве вокруг ядра. На самом деле он представляет собой размазанное электронное облако, в целом неподвижное, но обладающее некоторой кинетической энергией. Если же это облако сильно потревожить внешним воздействием, оно начнет колыхаться. Полученное время T0 — это как раз типичный период этого колыхания.

Назад: Фемтобиология  |  Далее: Самые внутренние электроны

 

Комментировать
 


при поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия