图片来源：S. BACKUS/科罗拉多大学 |
在每年的这个时候，大多数关于电影的讨论都集中在大制作的好莱坞大片上。现在，科罗拉多大学博尔德分校和密歇根大学安阿伯分校的研究人员制作了一部示意电影，他们说这是同类电影中的首部：一部直接展示从开始到结束监测的反应过程的电影。他们的研究结果发表在本周的《物理评论快报》上。
在实验中，迈克尔·鲍尔和他的同事们将氧分子放置在一个极冷的铂表面上。来自红外激光的飞秒光脉冲激发了氧分子并使其旋转。氧分子和铂表面之间电子的共享排列（化学键）的变化发生在约半皮秒内。通过监测氧分子能量光谱的变化，研究人员能够跟踪反应的整个过程。
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他们看到，最初，一个处于超氧状态的氧分子，其键轴几乎平行于铂表面。然而，当来自激光的光能量加热铂的电子时，一个受激电子隧穿到一个氧分子上的轨道，导致它旋转。之后，分子松弛到原来的位置。研究人员制作了一部示意电影，说明了反应是如何进行的（见图片）。
表面反应在许多工业和催化过程中都很重要。作者写道：“这项工作证明了一种强大的新技术，用于探测表面局部有序性在其基本时间尺度上的变化。”