2006年11月23日
美国能源部的科学家布鲁克黑文国家实验室一直在使用高分辨率激光技术来了解分子在光解离反应期间如何吸收光并散落 - 光线触发的化学分解反应。研究此类反应的原子水平细节使科学家可以测试和完善化学反应的理论，并可能帮助他们寻求使用光控制反应结果。
布鲁克黑文研究团队负责人化学家格雷格·霍尔（Greg Hall）说：“尽管在这一领域进行了大量研究，但在吸收光吸收后，我们对化学债券破裂的了解的边界仍有许多未解决的细节。”霍尔小组的一篇论文描述了新的实验和理论结果，已被《物理化学化学物理学》杂志确定为“热门文章”，现在可以在线获得。
Brookhaven团队正在研究一个备受研究的化合物的光解离，该化合物由一个原子，碳和氮（ICN）组成，该原子在暴露于光线后分解成碘原子和一个碳氮原子。该分子吸引了很多关注的原因之一是因为它的光解离是一个特别简单的反应示例，该反应可以通过两种不同的路径产生相同的产物，均通过相同的光脉冲引发。
“这是在化学反应中探索量子干扰的效果的理想机会 - 物质像波一样起作用的能力，其组件在合并时相互加强或取消，取决于相对位置或相位，具体取决于相对位置或相位海浪的顶峰和山谷。”霍尔说。“在分子的微观世界中，将相同的两个波与不同相结合可以完全改变产品的某些特性。”
在ICN的情况下，两个反应路径对应于不同的激发态或电子的重排。激发时，电子不再将分子固定在一起。随着通常线性分子散落，激发电子也使其开始弯曲，从而导致CN片段的旋转。
使用一个激光脉冲开始反应，另一个激光探测它，科学家可以在碎片形成后捕获片段旋转的细节，但在他们有机会与周围其他分子发生碰撞之前，它们可以捕获碎片旋转的细节。
霍尔说：“我们实际上测量的是碎片的发展速度和方式，它们分开时旋转了什么轴。”“为此，我们测量样品的探针激光束被样品吸收了多少，因为我们将其频率（或颜色）少量更改，并比较使用束方向和极化组合不同组合测量的吸收光谱的形状。。”
使用线性极化激光器进行的测量值可以确定片段的旋转轴是否平行于光的平面或垂直于其的平面，但是线性极化的光太对称是无法对称，以至于从向下，从右向下或顺时针方向与逆时针方向区分。然而，这些区别被认为是路径之间量子干扰的最清晰的特征。
在新报告的工作中，使用循环极化激光器（在梁传播的方向上像开瓶器一样旋转电场螺旋形螺旋形 - Brookhaven团队已经观察到以前看不见的模式，这些模式与片段在与激光光相同的方向上旋转的图案，以及相反的方向。
霍尔说：“这些方向的细微趋势与光解离中的量子干扰现象直接相关，我们是第一个衡量方向如何取决于这些光敏感分子散开的后退速度方向的方法。”
结果是帮助世界各地的HALL和其他化学物理学家了解相位如何影响化学反应性以及如何使用激光对相位进行操纵来控制化学反应的结果。
这项研究是由能源部的化学物理研究计划在科学办公室内基础能源科学办公室资助的。欧洲杯线上买球
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