p (PhysOrg.com) - Físicos na Europa vislumbraram com sucesso o movimento dos elétrons nas moléculas. Os resultados são um grande benefício para o mundo da pesquisa. Saber como os elétrons se movem dentro das moléculas facilitará as observações e alimentará nossa compreensão das reações químicas. p Apresentado no jornal Natureza , o estudo é apoiado por três projetos financiados pela UE.

p Os físicos, liderado pelo professor Marc Vrakking, Diretor do Instituto Max Born de Óptica Não Linear e Espectroscopia de Pulso Curto na Alemanha, usou pulsos de laser de attosegundo para conquistar esse feito técnico mais recente. Os cientistas não foram capazes de observar esse movimento no passado devido à extrema velocidade dos elétrons.

p Um attossegundo é um bilionésimo de um bilionésimo de um segundo. A luz cobre uma distância de menos de 1 milionésimo de milímetro durante um attossegundo. Isso é basicamente igual à distância de uma extremidade de uma pequena molécula à outra. Ao criar pulsos de laser de attossegundo, os cientistas podiam tirar "fotos" dos movimentos dos elétrons dentro das moléculas.

p Para os fins deste estudo, os físicos analisaram a molécula de hidrogênio (H ₂ ) - com apenas dois prótons e dois elétrons, especialistas chamam H2 de 'molécula mais simples'. A equipe usou seu laser de attossegundo para determinar como ocorre a ionização dentro de uma molécula de hidrogênio. Durante a ionização, um elétron é removido da molécula enquanto o status de energia do outro elétron muda.

p 'Em nosso experimento, fomos capazes de mostrar pela primeira vez que, com a ajuda de um laser de attossegundo, realmente temos a capacidade de observar o movimento dos elétrons nas moléculas, - O professor Vrakking explicou. “Primeiro, irradiamos uma molécula de hidrogênio com um pulso de laser de attossegundo. Isso levou à remoção de um elétron da molécula - a molécula foi ionizada. Além disso, dividimos a molécula em duas partes usando um feixe de laser infravermelho, assim como com uma pequena tesoura, ' ele adicionou. 'Isso nos permitiu examinar como a carga se distribuiu entre os dois fragmentos - uma vez que um elétron está faltando, um fragmento será neutro e o outro positivamente carregado. Sabíamos onde o elétron restante poderia ser encontrado, nomeadamente na parte neutra. '

p Nos últimos 30 anos ou mais, os cientistas têm usado lasers de femtossegundo para observar moléculas e átomos. Um femtossegundo é um milionésimo de um bilionésimo de segundo, então torna-se 1, 000 vezes mais lento do que um attosegundo. É fácil rastrear o movimento de moléculas e átomos quando os lasers de femtosegundo são usados.

p Os cientistas ajudaram a impulsionar essa tecnologia desenvolvendo lasers de attossegundo, que estão beneficiando diversos estudos em ciências naturais, incluindo o estudo descrito aqui.

p Comentando sobre os cálculos e a complexidade do problema, co-autor Dr. Matthias Kling do Max-Planck Institut für Quantenoptik na Alemanha, disse:'Descobrimos que também estados duplamente excitados, ou seja, com excitação de ambos os elétrons do hidrogênio molecular, pode contribuir para a dinâmica observada. '

p O Professor Vrakking concluiu:'Não resolvemos - como inicialmente esperávamos - o problema. Pelo contrário, apenas abrimos uma porta. Mas, na verdade, isso torna todo o projeto muito mais importante e interessante. '