本报讯 继2007年科学家首次在晶体中测到渺秒级速度的电子运动后，瑞典隆德大学工学院的科学家又成功捕捉到了电子运动的连贯画面。这一成果在该领域尚属首次，相关研究发表在第100期《物理评论快报》杂志上。
电子绕原子核旋转一周约需150阿秒(1阿秒=10的-18次方秒)的时间，这种速度接近于光速，若想拍摄到其运动图像而不产生模糊，则需要极短的闪光。此前的闪光技术一直未能达到这种标准，直到此次科学家以强激光实现超短脉冲，即阿秒脉冲。不同于之前微弱到难以清晰成像的阿秒脉冲，新技术加入了频闪观测仪。
频闪技术长于对高速旋转或运动着的物体进行观测，通过调节闪动频率，可使其与被测物的转动速度接近并同步。被测物虽然处于高速运动，看上去却是缓慢运动或相对静止的。新技术快速、精准，能于同一时刻捕获数张成像，效果仿如将电子的周期性运动“冻结”。
测试过程中，科学家首先以激光束使电子产生定向运动，当其与一个原子发生相互碰撞时，利用阿秒脉冲顺利捕捉出当时的运动图像。虽然捕捉到的只是光的单一振幅，但成像却类似于一段影片，便于观看且能有序地展示出电子的能量分配。
专家表示，电子运动画面的捕捉成功意义重大，可在此基础上研究电子与不同对象发生碰撞时的行为，也可以更多了解原子失去电子后的状态，如其他电子在何时以何种方式填补逃逸电子留下的空缺，而科学家也期待着此项基础性研究能得以实际应用。
实习生 张梦然 科技日报
