Picosecundele sunt o scală de timp tipică pe care atomii și moleculele de solide se mișcă și se ciocnesc unul cu celălalt. Uneori, mai puțin picosecunde, moleculele individuale pot fi considerate oprite, iar apoi fenomenele interesante apar doar în interiorul lor. În momente mult mai mult decât un picosecund, mișcarea moleculelor este mediată și apare o substanță solidă înaintea noastră
Dacă, la o scară nanosecundă, am monitorizat proprietățile materiei, atunci în intervalul picosecunde, comportamentul colectiv al materiei solide este împrăștiat în "etape" elementare individuale.
În picosecunde, se deschide o nouă lume - lumea mișcării atomice.
Și imediat primele știri plăcute: scara picosecundă a mișcărilor atomice nu este necesară memorarea, este ușor de calculat. A se vedea: distanța tipică dintre atomi într-un lichid sau solid este mai multe dimensiuni atomice, adică mai multe angstromuri. Vitezele tipice sunt vitezele termice obișnuite. Ele pot fi calculate de formula, dar pentru cele mai simple estimări în ordinea mărimii puteți pur și simplu să luați viteza sunetului în aer - acest sunet este legat de mișcarea atomilor. Această estimare simplă oferă scala de referință a timpilor de mișcare atomică într-un solid sau într-un lichid:
Aici, în principiu, era posibil să înlocuiți viteza sunetului într-un corp solid, deși acest lucru ar fi puțin mai corect. Apoi, am fi obținut de câteva ori mai puțin timp, însă o astfel de diferență este nesemnificativă pentru înțelegerea scalei.
Desigur, în fiecare situație specifică, timpul caracteristic al mișcării atomice se poate abate într-o direcție sau alta. De exemplu, atomii de hidrogen sunt foarte ușori și din acest motiv se mișcă mult mai repede la temperatura camerei. O perioadă tipică de oscilații sau coliziuni de atomi de hidrogen este un ordin de mărime mai mic decât estimarea noastră și se ridică la câteva zeci de femtosecunde. Dimpotrivă, moleculele grele sau părți ale moleculelor mari și complexe se mișcă mult mai încet. Ei bine, dacă în afară de a vorbi despre temperaturi care sunt semnificativ diferite de temperatura camerei, atunci și viteza și timpul dintre coliziuni se pot schimba.
Cu toate acestea, pentru acuratețea acestor rezerve și rafinări, calculul nostru simplu oferă o estimare corectă pentru cea mai importantă limită a timpului de referință. Uneori, mai mult decât o picosecundă, mișcarea moleculară părăsește câmpul vizual și apoi vorbim despre proprietățile medii ale substanței. Uneori mult mai scurt decât un picosecunde, mișcarea atomilor poate fi neglijată, o substanță ca atare, nu ne pasă cu adevărat, și să pătrundem în lumea mișcării intra-atomice.
Nanosecunde. Capacitatea de informare a undelor radio
Stiinta Stiintei: Fizica
Forța atractivă este descoperită datorită radiației termice
15.08 • Igor Ivanov
Experimentul cu un interferometru atomic a impus noi restricții asupra forțelor de subgravitate
11.08 • Igor Ivanov
În metamaterialul arsenului de galiu, comutare optică super-rapidă
06.07 • Tatiana Dolgova
Se pregătește un experiment privind accelerarea electronică ultra rapidă în nanotuburile de carbon
22.06 • Igor Ivanov