フェムト秒
フェムト秒（フェムトびょう）は、1×10−15秒に等しい国際単位系(SI)の時間単位である[1]。比較として、1フェムト秒に対する1秒は、1秒に対するおよそ3,171万年に相当する。光線は、1フェムト秒で約0.3 μm（ウイルスの直径に相当する距離）進む[2]。
記号fsでも表される[3]。
1フェムト秒は、1000アト秒または1/1000ピコ秒と等しい。
- 分子動力学シミュレーションの一般的なタイムステップは、1 fsのオーダーにおいて行われる[4]。
- 可視光の波の周期は約2フェムト秒である。 正確な長さは色を決定する光子のエネルギーにより異なる（粒子と波動の二重性参照）。この時間は光の波長を光速（約3×108 m/s）で割ることで計算でき、光がその距離を移動するのに必要な時間を決定できる[5]。
| 色 | 波長間隔 | 周期間隔 | |
|---|---|---|---|
| 赤 | ~ 700–635 nm | ~ 2.3–2.1 fs | |
| オレンジ | ~ 635–590 nm | ~ 2.1-2.0 fs | |
| 黄 | ~ 590–560 nm | ~ 2.0-1.9 fs | |
| 緑 | ~ 560–520 nm | ~ 1.9-1.7 fs | |
| シアン | ~ 520–490 nm | ~ 1.7-1.6 fs | |
| 青 | ~ 490–450 nm | ~ 1.6-1.5 fs | |
| 菫色 | ~ 450–400 nm | ~ 1.5-1.3 fs | |
例
[編集]- 46 fs – 知られている中で最も速い化学反応（水の放射線分解により、H2O+イオンが形成され、これが急速に反応し、ヒドロニウム (H3O+) や短寿命のヒドロキシルラジカル (•OH)になる）[7]
- 200 fs – 光に対する目の色素の反応など、平均的な化学反応[5]
- 300 fs – ヨウ素分子内の原子の振動の時間[8]
関連項目
[編集]出典
[編集]- ^ “Femtosecond: Merriam Webster definition”. Merriam Webster Online Dictionary. 2023年10月9日閲覧。
- ^ Compared with overview in: Fisher, Bruce; Harvey, Richard P.; Champe, Pamela C. (2007). Lippincott's Illustrated Reviews: Microbiology (Lippincott's Illustrated Reviews Series). Hagerstown, MD: Lippincott Williams & Wilkins. ISBN 978-0-7817-8215-9 Page 3
- ^ NIST. “NIST Definitions of the SI units”. 2023年10月9日閲覧。
- ^ “Femtosecond: use in molecular dynamics simulation”. LAMMPS Molecular Simulator. 2023年10月9日閲覧。
- ^ a b Andrew M. Weiner (2009). Ultrafast Optics. Wiley. ISBN 978-0-471-41539-8
- ^ Craig F. Bohren (2006). Fundamentals of Atmospheric Radiation: An Introduction with 400 Problems. Wiley-VCH. p. 214. Bibcode: 2006fari.book.....B. ISBN 978-3-527-40503-9
- ^ Loh, Z.-H.; Doumy, G.; Arnold, C.; Kjellsson, L.; Southworth, S. H.; Al Haddad, A.; Kumagai, Y.; Tu, M.-F. et al. (2020-01-10). “Observation of the fastest chemical processes in the radiolysis of water” (英語). Science 367 (6474): 179–182. doi:10.1126/science.aaz4740. ISSN 0036-8075.
- ^ Abbi, S. C. (2001). Nonlinear Optics and Laser Spectroscopy. United States of America: Alpha Science Int'l Ltd. p. 361. ISBN 8173193541