Una cuatrillónésima de segundo
Un femtosegundo es una unidad de tiempo en el Sistema Internacional de Unidades (SI) igual a 10 −15 o 1 ⁄ 1 000 000 000 000 000 de segundo ; es decir, una cuatrillónésima, o una millonésima de una milmillonésima de segundo. [1]
Un femtosegundo es a un segundo lo que un segundo es a aproximadamente 31,69 millones de años.
Para contextualizar, un rayo de luz recorre aproximadamente 0,3 μm (micrómetros) en 1 femtosegundo, una distancia comparable al diámetro de un virus . [2] El primero en realizar mediciones de femtosegundos fue el Premio Nobel egipcio Ahmed Zewail , por lo que recibió el Premio Nobel de Química en 1999. El profesor Zewail utilizó láseres para medir el movimiento de partículas a escala de femtosegundos, lo que permitió observar por primera vez reacciones químicas.
La palabra femtosegundo está formada por el prefijo del SI femto y la unidad del SI segundo . Su símbolo es fs . [3]
Un femtosegundo equivale a 1000 attosegundos o 1/1000 picosegundos . Como la siguiente unidad superior del SI es 1000 veces mayor, los tiempos de 10 −14 y 10 −13 segundos se expresan normalmente como decenas o centenas de femtosegundos.
- Los pasos de tiempo típicos para simulaciones de dinámica molecular son del orden de 1 fs. [4]
- Los períodos de las ondas de luz visible tienen una duración de aproximadamente 2 femtosegundos. La duración precisa depende de la energía de los fotones , que determina su color. ( Véase dualidad onda-partícula .) Este tiempo se puede calcular dividiendo la longitud de onda de la luz por la velocidad de la luz (aproximadamente 3×10 8 m/s) para determinar el tiempo necesario para que la luz recorra esa distancia. [5]
Ejemplos
- 46 fs – la reacción química más rápida conocida ( la radiólisis del agua conduce a la formación de un ion H 2 O + , que reacciona rápidamente para convertirse en hidronio (H 3 O + ) y un radical hidroxilo de vida corta (•OH)) [7]
- 200 fs: la reacción química promedio, como la reacción de los pigmentos en un ojo a la luz [5]
- 300 fs – la duración de una vibración de los átomos en una molécula de yodo [8]
Véase también
Referencias
- ^ "Femtosegundo: definición de Merriam Webster". Diccionario en línea Merriam Webster .
- ^ Comparado con la descripción general en: Fisher, Bruce; Harvey, Richard P.; Champe, Pamela C. (2007). Reseñas ilustradas de Lippincott: microbiología (Serie Reseñas ilustradas de Lippincott) . Hagerstown, MD: Lippincott Williams & Wilkins. pág. 3. ISBN 978-0-7817-8215-9.
- ^ NIST . "Definiciones NIST de las unidades SI".
- ^ "Femtosegundo: uso en simulación de dinámica molecular". Simulador molecular LAMMPS .
- ^ de Andrew M. Weiner (2009). Óptica ultrarrápida. Wiley. ISBN 978-0-471-41539-8.
- ^ Craig F. Bohren (2006). Fundamentos de la radiación atmosférica: Introducción con 400 problemas. Wiley-VCH. pág. 214. Bibcode :2006fari.book.....B. ISBN 978-3-527-40503-9.
- ^ Loh, Z.-H.; Doumy, G.; Arnold, C.; Kjellsson, L.; Southworth, SH; Al Haddad, A.; Kumagai, Y.; Tu, M.-F.; Ho, PJ; March, AM; Schaller, RD; Bin Mohd Yusof, MS; Debnath, T.; Simon, M.; Welsch, R. (10 de enero de 2020). "Observación de los procesos químicos más rápidos en la radiólisis del agua". Science . 367 (6474): 179–182. doi : 10.1126/science.aaz4740 . ISSN 0036-8075.
- ^ Abbi, SC (2001). Óptica no lineal y espectroscopia láser. Estados Unidos de América: Alpha Science Int'l Ltd. p. 361. ISBN 8173193541.
