摄影新技术

1872 年，美国大资本家史丹福以 2 万美元的高价，请英国摄影大师迈布

里奇设计一种特殊拍照装置，使照相机快门每秒可关闭 2000 次，以捕捉快马飞驰的镜头。这在当时被认为是一大奇迹而轰动一时。然而，科学家如果要

给化学变化拍照，它的快门关闭速度必须比迈布里奇的快门关闭速度还要快100 亿倍。

大家知道，化学变化开始于分子间的碰撞，先形成一个过渡态的分子， 然后再变成为产物的分子。按现代科学技术测定，过渡态的寿命仅 10-12 秒， 如果要将它的状况拍下照片，那么快门的关闭应不少于 10-15 秒，这与 1 秒钟相比，犹如 1 秒对于 3200 年一样。光速每秒可行 30 万公里，约等于地球到月球的距离，光速在 10-15 秒的时间里所行距离只有十万分之三厘米，仅相当于一个细菌的直径。可见，10-15 秒是何其短暂！在这么短暂的时间把分子变化拍成照片可能吗？

美籍华人李远哲博士发明的分子束超高速分子摄影法，就能给化学变化拍照。李远哲是我国台湾省新竹县人，在台湾大学获硕士学位后，到美国加州大学攻读博士，在导师赫米巴哈的指导下建立第一台转动分子束实验装 置，它的工作程序可分为三个部分，一是产生分子束的发散源，快速定向地进入碰撞室；二是在碰撞室分子碰撞时，有的可以起反应，有的则不能；三是用高速检测器把碰撞状况用电离仪或质谱仪记录下来，成为照片。分子束实验对化学变化过程的每一个细节，包括过渡态、中间产生物等情况可通过

光子吸收、放射情况用探测器记录下来，好像制作卡通电影片那样一一拍录， 使人一目了然。当然，拍摄下来的并非分子实体而是光谱的各种信号，但用这些信号可以“翻译”分子发生化学变化的情况。

李远哲发明的分子束摄影术，已经能够观察到 3×10-12 秒的化学分子变化情况。最近，这项技术又有新发展，其功能提高到对 10-15 秒的过渡态的细微观察。因而，李远哲荣获 1986 年度诺贝尔化学奖。

李远哲的分子摄影术同迈布里奇在跑道上拍摄奔马，有异曲同工之妙， 不同的是李远哲用的是激光快速“摄影”。