您现在的位置是:首页 >

激光也能帮助化学家吗

火烧 2016-11-18 15:08:33 1079
自从1960年激光问世以来,激光对科学技术的发展,作出了极其重大的贡献。许多部门都在巧妙地应用这种神奇的光。 那么,激光是否也能帮助化学家,用来研究和解决各种化学方面的问题呢?能!激光化学,就是这样一门学问。 过去,在进行某些化学反应或人工合成某些物质时,

自从1960年激光问世以来,激光对科学技术的发展,作出了极其重大的贡献。许多部门都在巧妙地应用这种神奇的光。

那么,激光是否也能帮助化学家,用来研究和解决各种化学方面的问题呢?能!激光化学,就是这样一门学问。

过去,在进行某些化学反应或人工合成某些物质时,常使化学家伤脑筋的是:化学反应常常不按预定的方式进行;或者虽然进行了,但是想要得到的产物很少,不想要的副产物却很多;或者在化学反应过程中,某些不稳定的雄团“掉”了下来;或者发生了不希望的化学变化。为此,化学家常常不得不把,那些不稳定的甚团用化学反应先使之“变”成稳定的基团,“保护”起来;或者采用迂回曲折的合成路线,以避开某些不想要的反应。可是即使这样,有时一些反应仍不能如愿以偿地进行。

可是激光却轻易地将这些难题解决了。激光是怎样帮助化学家的呢?

原来,在物质分子中,一定的化学键(原子间因电子配合关系而产生的相互结合,叫化学键)只能吸收一定波长的光。也就是说,当我们用一定波长的激光去照射某个物质时,只有能吸收这种波长的那个化学键才能吸收而受到激发,当这个被激发的化学键所获的能量足以引起某种化学反应时,化学反应也必然就在此处进行,或者在此处断裂成新的分子。这样一来,只要事先选好所用激光的波长,我们就能随心所欲地“剪裁”分子,使化学反应完全按照人们预先设计的方案进行。

激光激发化学键的选择性非常之高,甚至由某个原子和它的同位素组成的两种化学键,激光也能区别对待,只激发其中的一个。因此利用它可以分离同位素。例如要从含铀238和轴235的同位素混合物中分离出铀235就可以请激光帮忙。

当我们用积木來拼搭一间房子时,这间房子怎样逐步搭成,我们可以看得一清二楚。可是一个化学反应,究竟是怎样逐步进行的,我们却无法直接观察到,目前也还没有其他实验方法来帮助检测。可是这个难题在激光的帮助下却迎刃而解了。目前已成功地研究出一种“激光动态光谱”技术,能通过快速摄影,把反应过程用图像显示出来。

激光是一种强度高、方向性好的光辐射,假如通过透镜把它聚焦,可以将大量的光能集中到一个很小的区域,可以把物质迅速加热到几万度甚至更高的温度,而伴随它出现的高强电场,可使物质电离甚至生成等离子体,这些就是激光的“强光效应”。它很可能成为一种化学研究的手段,用来发现新的化学效应以及制备新的物质。

激光化学发展到今天,还只有短短几年的历史,不过它对推动化学这门学科的发展,无疑将起巨大的作用,甚至可能引起重大的科学突破。

永远跟党走
  • 如果你觉得本站很棒,可以通过扫码支付打赏哦!

    • 微信收款码
    • 支付宝收款码