Trendbericht Physikalische Chemie: Chemie auf der Attosekunden‐Zeitskala

Mit Attosekundenpulsen im UV lässt sich die Elektronendynamik in Molekülen beobachten. Sie lässt Rückschlüsse darauf zu, wie Bindungen brechen und entstehen. Ein aktuelles Beispiel liefert die Aminosäure Phenylalanin. Mit Molekularstrahlexperimenten lassen sich einige der grundlegendsten Fragen der Chemie beantworten, nämlich ob und wie sich die exakte Konformation eines reaktiven Molekülpaars auf den Ausgang der Reaktion auswirkt.

Chemie auf der Attosekunden-Zeitskala

Die Attosekunden-Zeitskala (1 as = 10^–18 s) ist die natürliche Zeitskala der Bewegung von Elektronen. Um sich diese extreme Zeitskala vorzustellen, sei der folgende Vergleich angeführt: Licht bewegt sich im Vakuum mit einer konstanten Geschwindigkeit von in etwa 300 000 km·s^–1. Mit dieser Geschwindigkeit würde das Licht unsere Erde innerhalb einer Sekunde etwa zehn Mal umrunden. In einer Attosekunde hingegen bewegt sich das Licht nur etwa 300 pm (3 Ångström) weit – dies entspricht etwa der Länge eines kleineren Moleküls.

Welche Rolle spielt diese extrem kurze Zeitskala für die Chemie? Und: Wie lange dauert eine chemische Reaktion?

Mit dem Brechen und Bilden chemisch

Wissenschaft + ForschungTrendberichte