Поляризация флуоресценции

Рис, 34,12. К расчету поляризации флуоресценции [c.261]

Существует ряд спектральных и люминесцентных методов, позволяющих доказать принадлежность отдельных полос различным электронным переходам. Среди них надежную информацию дают поляризационные спектры (зависимость поляризации свечения от частоты возбуждающего света) [36]. Степень поляризации флуоресценции зависит от величины угла между направлениями осцилляторов поглощения и испускания. При возбуждении различными частотами взаимная ориентация этих осцилляторов меняется. Поэтому каждой электронной полосе поглощения соответствует определенное значение степени поляризации свечения. [c.68]

Данная книга посвящена изложению фундаментальных основ метода флуоресценции и его приложений к биохимическим исследованиям. В начат ле каждой главы приводятся теоретические основы рассматриваемого явления, после чего на примерах иллюстрируется его применение для исследования проблем в области биохимии. Книга снабжена большим. количеством иллюстраций. Очевидно, что графическое представление данных способствует тому, что текст легче читается и лучше усваивается. Отдельные главы в книге посвящены вопросам поляризации флуоресценции, временам затухания, процессам тушения, переноса энергии,влиянию растворителей, а также реакциям в возбужденных состояниях. Чтобы повысить роль данной книги как учебника, в нее включен ряд задач, относящихся, к проблемам, обсуждаемым в каждой главе. Кроме того, одна из глав целиком посвящена описанию аппаратуры для флуоресцентной спектроскопии. Эта глава будет особенно полезна тем, кто проводит или собирается проводить измерения флуоресценции. Измерения такого рода могут оказаться неверными, если недостаточно полно учитывать многие простейшие факторы. [c.7]

Принцип измерения поляризации флуоресценции или анизотропии иллюстрирует рис. 5.1. Образец возбуждается вертикально поляризованным светом, причем электрический вектор возбуждающего пучка ориентирован параллельно оси 2. Затем измеряется интенсивность испускания через поляри- [c.122]

РИС. 11.3. Спектр поляризации флуоресценции тирозина в пропилен гликоле при -70 °С[в]. [c.348]

Важная деталь, которую прояснили П. Т. Ландсберг и Ж. Тонге в своём обзоре и которая не была достаточно оценена предыдущими исследователями, — это разница между температурами потоков и яркостными температурами, первые из которых не являются абсолютными термодинамическими температурами (т. е. частной производной энергии по энтропии при постоянном объёме). В любом случае, правая часть полученного ими неравенства (1.50) представляет собой коэффициент полезного действия цикла Карно , вычисление которого требует определения энтропии, унесённой неравновесным излучением поля. П. Т. Ландсберг и Ж. Тонге утверждают, что эта энтропия описывается обычным равновесным выражением, а именно, интегралом от числа занятых фотонов по всем модам, входящим в спектральную ширину излучения, по области телесных углов и по направлениям поляризации излучения. Заметим, что плотность потока флуоресцентной энергии может быть записана как интеграл по тем же числам заполнения фотонов. Тогда, исходя из данных спектра флуоресценции, величина энтропии может быть соотнесена к величине энергии, так, что Тр в конечном счёте выражается только в терминах эмиссионной интенсивности. Этот анализ неявно предполагает, что Тр [c.41]

Для установления природы свечения и кинетики сопровождающих его процессов необходимо п )овести исследование всех свойств флуоресцирующего вещества и самого свечения. К этим свойствам относятся слелТующие спектр поглощения, спектр испускания, выход флуоресценции, поляризация флуоресценции, длительность возбужденного состояния. Краткое рассмотрение этих свойств начнем с основных закономерностей, которые проявляются в спектрах поглощения и флуоресценции сложных. молекул. [c.250]

П. л. паров сложных молекул может быть создана не только при возбуждении линейно поляризованны.ч светом, но и при возбуждении пучком быстрых элект-, ронов, В этом случае роль анизотропного фактора воз- буждения играет вектор импульса отдачи ц — векторная разность импульсов падающего и рассеянного электронов (при возбуждении поляризов. светои эту роль выполняет вектор напряжённости Е электрич. 1 поля поляризованной эл.-магн. волны). Для коллинеар- ных <7 и и при одинаковых энергиях возбуждения сто- пень Поляризации флуоресценции в обоих случаях должна совпадать, что и подтверждается эксперимен- тально, [c.68]

В качестве другого примера для иллюстрации этого факта на рис. 2.7 приведен спектр испускания Н-ацетил-Ь-триптофанамида (NATA). Это соединение является производным триптофана, и его можно рассматривать для иллюстрации спектров испускания, ожидаемых для белков (гл. 11). Возбуждающий свет поляризован вертикально, а спектр испускания записан с поляризатором, ориентированным вертикально (В) и горизонтально (Г). Эти спектры явно различаются. Как и ожидалось, спектр, наблюдаемый через вертикально ориентированный поляризатор, сдвинут в коротковолновую область по сравнению со спектром, наблюдаемым при горизонтальной ориентации поляризатора испускания. Дополнительный пик при 390 нм обусловлен только пропускающей способностью монохроматора. Полученные результаты свидетельствуют о том, что можно сравнивать только те спектры, которые записаны в одинаковых условиях, в том числе и при одинаковой ориентации поляризаторов. Важно помнить, что если поляризация флуоресценции образца меняется, например вследствие изменения вязкости, то наблюдаемый спектр испускания может быть другим из-за зависимости эффективности пропускания от длины волны и от поляризации. Более того, вязкость и сама по себе может влиять на спектр испускания. [c.38]

На измерения поляризации флуоресценции сильно влияют поляризационные характеристики монохроматоров. При этом необходимо вносить поправки на изменение эффективности каждой составляющей, выражаемое С-фак-тором (разд. 5.4). Однако и некоторые свойства голографических решеток (рис. 2.6) могут привести к трудностям при измерении поляризации флуоресценции. Предположим, например,, что нужно измерить поляризацию при длине волны испускани.я 450 нм. Эффективность пропускания перпендикулярной компоненты при этой длине волиы крайне мала, что приводит к уменьшению точности измерения. Теперь предположим, что необходимо возбудить флуорофор светом с длиной волны 370 нм. В этом случае подходит вертикально поляризованный свет. Однако измерение С-фактора обычно проводят, используя горизонтально поляризованный свет, а интенсивность этой компоненты низка. [c.40]

Можно обойти эту проблему, используя для измерения П-фактора различные длины волн возбуждения, поскольку С-фактор - это характеристика монохроматора испускания, а не длины волны возбуждения. Эта точка зрения может быть проиллюстрирована следующим примером. При изм1 [)1чши поляризации флуоресценции белка (340 нм) часто используют длину волны возбуждения 300 нм. Бри этой длине волны свет, выходящий из монохроматора возбуждения, почти полностью поляризован в вертикальном направлении, в результате чего интенсивность излучения в горизонтальном направлении недостаточна для измерения С-фактора. Поэтому для измерения нужно использовать несколько различных длин волн возбуждения, обычно 280, 285, 290 и 295 нм, и затем усреднить величину О-фактора. На практике эти величины почти одинаковы, но усреднение повышает точность определения. [c.40]

Теория поляризации флуоресценции основывается иа рассмотрении флуорофора как осциллирующего диполя, имеющего момент [c.126]

Применительно к поляризации флуоресценции наиболее важной характеристикой имлучаемого света является его круговое симметричное pa riptv делетие вдоль оси z. / ля диполя, ориентированного вдоль оси z, следует ожидать одинаковой интенсивности света в направлениях у и х. Интересно отметить, что в направлении оси z нельзя наблюдать этот осциллирующий диполь, так как вдоль этого направления энергия ие излучается. Мы будем говорить о моментах переходов при возбуждении и испускании как о поглощающих и испускающих диполях. [c.127]

РИС. 5.15 Поляризация флуоресценции ПКЗ-у-иммуногло Упина [18]. а - лрямые лроеедены через точки, полученные при одной и той же температуре. б - прямые проведены через точки, измеренные лри разных температурах. На обоих рисунках одни и те, же данные. [c.154]

Измерение поляризации флуоресценции или анизотропии широко используется для количественной оценки реащий ассоциации биологических макромолекул. Связывание антигена с анти 11елом [21], ассоциация белков [22], ассоциации лигандов с белками и нуклеиновыми кислотами [23, 24] — вот только несколько примеров. Предположим, что флуорофор может находиться либо в свободном виде, либо может быть связан с макромолекулой. Наблюдаемое значение анизотропии флуоресценции, когда присутствуют обе формы, дается выражением [c.156]

РИС, 11.4. Слектр поляризации флуоресценции триптофана в пропиленгликоле при -70°С[э]. [c.349]

На рис. 11,14, б приведены относительные квантовые выходы ц, поляризация флуоресценции Р и параметр г. Последний представляет собой отношение интенсивности флуоресценции при 340 нм к интенсивности при 304 им, которая обусловлена в первую очередь испусканием тирозина. Это отношение уменьшается с увеличением коннептраиии гуанидина, потому что увеличивается интенсивность испускания тирозина. Поляризация уменьшается вследствие дисс о-циации индивидуальных субъединиц и разворачивания полит нтидшлх цепей. При разворачивании увеличивается свобода движений триптофановых остатков, приводящая к понижению значения поляризации. Эти данные наиболее типичны из тех, которые можио ожидать при денатурации белка, и иллюстрируют полезную чувствительность спектральных свойств белковой флуоресценции к трехмерным структурам белков. [c.362]

РИС. 11.16. Влияние концентраций соли (а) и мелиттина б) на поляризацию флуоресценции. [c.364]

РИС. 11.17. График, иллюстрирующий влияние липида на поляризацию флуоресценции мелиттина. [c.365]

Резкое повышение чувствительности методов Л. с. позволило регистрировать спектральпыс линии по наблюдению изменеьшя характеристик излучеиия при его взаимодействии со средой по изменению интенсивности, поляризации и фазы излучения, а также по поглощённой анергии), Паибольп1ей чувствительностью обладают методы, основанные на регистрации поглощённой энергии. В видимой об.ласти спектра очень эффективно наблюдение флуоресценции, дающее во.чмож-пость регистрировать отд. атомы, резонансные линии к-рых лежат в видимой области спектра (Na, К и др.). [c.555]

Вторая часть определения — признак длительности — была введена С. И. Вавиловым, чтобы отделить Л. от раал. видов рассеяния, отражения, парамет-рич. преобразования света, тормозного и Черенкова — Вавилова излучений. В отличие от рассеяния света, при Л. между поглощением и испусканием происходят промежуточные процессы, длительность к-рых больше периода световой волны. Однако критерий сравнения длительности этих процессов с периодом световой волны недостаточен, чтобы, напр., отделить резонансное рассеяние от т. ы. резонансной флуоресценции (см. ниже). При больвюм времени жизни возбуждённого состояния акт резонансного рассеяния длится долее периода световых колебаний, как и процессов когерентного испускания света, системой атомов (см. Фотонное эхо). Однако в этих процессах сохраняются определ. соотношения между фазами поглощённой и испущенной световых волн, в то время как при Л. эта корреляция утрачивается. Поэтому целесообразно отделять Л. от др. процессов по времени фазовой релаксации поляризации среды. [c.624]

Количеств, характеристикой дп-фотонного процесса может служить вероятность соответствующего лг-фо-тонного перехода Для вынужденных М. п. в поло монохроматич. потоков излучения с частотами со,, й) ,. .., 01 вероятность можно представить в виде К т = ЛfnП n2...nJn, где П1,112,. .., n — плотности числа фотонов с соответствующими энергиями йо)2,. .., Йсот- Т. о., скорость вынужденных М. п. является нелинейной ф-цией интенсивности падающего поля. Константа Л зависит от вида энергетич. спектра поглощения вещества, типа М. п., частоты и поляризации падающего излучения. Если, напр., к.-л. из частот возбуждающего излучения или их комбинация оказывается близкой к частоте перехода из начального в промежуточное квантовое состояние, то величина а следовательно, и вероятность резонансным образом возрастают. При этом резко возрастает и скорость соответствующих ступенчатых процессов. Т. о., наличие промежуточных резонансов ведёт к одноврем. проявлению многофотонныл и ступенчатых процессов. Такая ситуация имеет место, напр., в случае резонансной флуоресценции, резонансного комбинац. рассеяния, резонансной многофотонной ионизации и т. д. [c.167]

Регистрация производилась двумя фотоэлементами — один контролировал излучение до призмы, второй — после. Сигналы с фотоэлементов поступали на вход двухлучевого осциллографа. Излучение в случае ориентации стержней под углами 60 и 90"" оказалось полностью плоскополяризованным с электрическим вектором, перпендикулярным плоскости, содержаш,ей оптическую ось. Для всех пичков поляризация оказалась одной и той же. Этого можно было ожидать, так как при изучении флуоресценции R компонента с электрическим вектором, перпендикулярным оси С, была самой сильной. Исследование излучения стержней с ориентацией 0° показало отсутствие поляризации как плоской, так и круговой, в интервале температур от 100° до 300° К и при уровнях мош,ности, лежапхих вблизи порога и значительно выше. То же самое наблюдалось для каждого отдельного пичка. Полученные результаты противоречат теории мод, изложенной в гл. 3, 2, где было сказано, что двухлепестковая картина излучения рубинового лазера с ориентацией 0°, рабо-таюш,его вблизи порога, плоскополяризована. [c.91]

Ламбе и Комптон [64], исследовавшие недавно поляризацию инфракрасной флуоресценции окрашенных кристаллов Na I и K I, показали, что помимо инфракрасной флуоресценции, характерной для F-центров, в этих кристаллах наблюдается также интенсивная флуоресценция R и М-цент-ров. Максимумы полос флуоресценции Р-цент-ров при температуре 77°К находятся, по данным Ламбе и Комптона, при 1,01 1 в КС1 и 1,20ц. [c.69]

Смотреть страницы где упоминается термин Поляризация флуоресценции : [c.261] [c.68] [c.70] [c.122] [c.123] [c.125] [c.127] [c.129] [c.131] [c.133] [c.135] [c.137] [c.139] [c.141] [c.143] [c.145] [c.147] [c.153] [c.153] [c.155] [c.157] [c.161] [c.364] [c.300] [c.341]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...