2019-08-08 23:29:02
使用激光可视化我们大气中的分子神秘

使用激光可视化我们大气中的分子神秘.jpg

对人眼来说,气体和液体之间的分子相互作用支撑着我们生活的大部分时间,包括氧气分子吸收到我们的肺部,许多工业过程以及大气中有机化合物的转化。但迄今为止,测量气液碰撞的困难阻碍了对这些过程的基本探索。

英国爱丁堡赫瑞瓦特大学的Kenneth McKendrick和Matthew Costen希望他们的新技术能够使气体分子从液体表面反弹,这将有助于气候科学家改进他们的预测大气模型。该技术在AIP Publishing的The Journal of Chemical Physics中有所描述。

“我们研究中感兴趣的分子,羟基自由基,是一个分子的不稳定片段,影响对大气化学和真正影响气候的事物的整体理解,”McKendrick说。 “这些重要的OH反应中的一些发生在液滴表面,但我们无法直接看到表面相互作用,因此我们测量实时电影中散射分子的特征,以推断它们在遇到液体时发生的情况“。

激光片是该技术的关键,当它通过10纳秒脉冲时,每个分子都会产生短暂的荧光信号。激光诱导荧光本身并不新鲜,但这是第一次将激光片应用于真空中的表面散射而没有其他分子存在以干扰分子束的散射。这使得McKendrick团队能够捕获从分子束到液体表面和散射的各个分子运动框架,这些框架被编译成电影。

与以前捕获气液相互作用的方法不同,理解交互速度,散射角度,旋转等所需的所有特征都是在McKendrick描述为“直观”的简单电影中捕获的。通过观察分子薄膜条带,McKendrick的团队注意到分子在很宽的角度范围内散射,类似于球被投射到不平坦表面时在各个方向上反弹。这种简单的观察直接证明了液体表面不平整。

“当你达到分子水平时,这些液体的表面非常粗糙,以至于当垂直向下指向表面或45度角时,你几乎无法区分分子的分布。这一发现对于理解液体表面发生不同分子过程的可能性非常重要,“McKendrick说。

随着他们改进技术,McKendrick的团队希望从大气相关液体中收集更多精确的信息。但McKendrick指出,该技术不仅限于大气科学领域,很可能很快将用于理解汽车发动机中气体催化转化等过程中发生的气固相互作用。

试题下载
2018-09-09 14:18:02
试题下载
2016-08-18 21:51:31
课件视频MP3下载
2018-03-20 04:06:11
课件视频MP3下载
2017-11-09 06:44:57
试题下载
2018-12-12 08:00:03
课件视频MP3下载
2018-01-16 16:50:56
试题下载
2016-08-19 14:03:51
课件视频MP3下载
2017-10-11 21:19:33