Деполяризация вращательная

В качестве примера приведем измерения Вебера , проведенные на сывороточном альбумине. Измерения деполяризации, сделанные вблизи изоэлектрической точки белка, дают коэффициенты вращательной диффузии, которые согласуются с коэффициентами, определенными другими методами (табл. 29). Из этого вытекает, что флюоресцирующее место (в этом случае молекула красителя, соединенная с молекулой белка) является неспособным к независимому движению. Когда pH уменьшается, наблюдается резкое увеличение степени деполяризации, т. е. вращательное движение флюоресцирующего места становится облегченным. В то же самое время, как было показано на рис. 110, наблюдается увеличение поступательного коэффициента трения, которое в отсутствие других данных можно объяснить предположением, что либо сывороточный альбумин принимает новую удлиненную жесткую конформацию или что его структура становится рыхлее (набухает) и приближается к структуре гибкого клубка. В любом случае это должно сопровождаться увеличением вращательного коэффициента трения молекулы в целом. Наблюдаемое увеличение свободы вращения флюоресцирующего места должно, следовательно, соответствовать увеличению свободы внутреннего вращения, т. е. это означает, что новая конформация сывороточного альбумина является рыхлой, гибкой структурой. [c.512]

Для системы, в которой оптически анизотропные флуоресцирующие молекулы распределены статистически, степень такой вращательной деполяризации флуоресценции можно связать с вращательными движениями молекулы следующей зависимостью [c.277]

Вращательная деполяризация флуоресценции [c.63]

До сих пор мы считали раствор жестким, т. е. предполагали, что между актами возбуждения и испускания ориентация молекулы не изменяется. Если вязкость раствора мала, то молекулы растворенного вещества быстро вращаются и при достаточно высоком времени жизни их возбужденных состояний еще до акта испускания света установится случайное распределение ориентаций. Поэтому испускаемый свет будет полностью деполяризован. Очевидно, что степень деполяризации должна зависеть от среднего периода вращения (или времени вращательной релаксации р) и времени жизни испускания т. Влияние указанных величин на степень поляризации р определяется [25] выражением [c.63]

Для измерения вращательной деполяризации используют сравнительно простую схему с фильтрами для выделения нужных длин волн возбуждающего света и света флуоресценции. Такой прибор описан Джонсоном и Ричардсом [212]. Общая схема его приведена на рис. 112. Ультрафиолетовый свет ртутной лампы А освещает щель 51, лучи света проходят через [c.278]

Для уменьшения вращательной деполяризации в качестве растворителя использовали глицерин или, лучше, пропиленгликоль и раствор охлаждали до —70° С с помощью медного блока, помещенного в латунный кожух, через который быстро циркулировал охлал<ден-ный этанол. [c.282]

Что касается вращательной деполяризации фосфоресценции, то она использовалась сравнительно мало. Ввиду большого времени жизни фосфоресценции ее деполяризация проявляется при гораздо больших вязкостях, чем деполяризация флуоресценции (ср., например, четвертый и пятый столбцы табл. 43). Если известны время жизни и молярный объем фосфоресцирующих молекул, то в принципе по деполяризации фосфоресценции можно [c.373]

Необходимо отметить, что использование деполяризации флюоресценции для измерения коэффициентов вращательной диффу- [c.511]

Теория вращательной деполяризации развита В. Л. Левши-П1,1м и Ф. Перреном [87]. Была получена формула, лозволяю-1цая находить поляризацию свечения неподвижного люминес-цирующего центра (в отсутствие броуновского движения). Эта формула учитывает внутримолекулярные перестройки при погло-п епии кванта света. Формула для среднего угла поворота приведена ранее. Окончательно степень поляризации можно определить по соотношению Левшина — Перрена [c.97]

Дипольная неустойчивость может проявляться также и в некоторых других свойствах молекулярных систем, таких как деполяризация релеевского рассеяния света (см. [179]), возрастание диэлектрических потерь в микроволновой области, отклонение от центрального характера межмолекулярных сил, появление аномалий в колебательных и вращательных частотах и др. [c.119]

Одной из наиболее важных величин при отнесении наблюдаемых линий в спектре КР жидкостей по типам нормальных колебаний является степень деполяризации. Однако в случае газов более полезна вращательная структура полос КР, но и степень деполяризации является весьма важной (см. ниже). Для линейно-поляризованного возбуждающего излучения при наблюдении рассеяния под прямым углом (см. рис. 1) степень деполяризации р определяется отношением минимума рассеянной энергии к максимуму рассеянной энергии. Таким образом, [c.318]

Использование инвариантов поляризуемости и Уои в молекулярном структурном анализе известно. В частности, для релеевского рассеяния (и = v, v = 0) оно описано Стюартом [277] и Волькенштейном [283, 284]. Большинство современных экспериментальных работ в этой области [83, 285—288] посвящено получению надежных значений степени поляризации релеевской линии для ряда газов с использованием современной техники. Особое внимание при исследовании как чисто вращательных, так и вращательно-колебательных полос КР обращалось на степень коллимации возбуждающего и рассеянного лучей и на чистоту комбинационно-рассеянного излучения. Последнее достигалось при помощи узкополосных интерференционных фильтров или монохроматоров с решеткой. Это дало возможность провести решающие эксперименты по выявлению факторов, определяющих интенсивность релеевской линии, зависимость ширины и степени деполяризации от угла рассеяния, длины волны возбуждающего излучения и давления газа. Результаты новых исследований постепенно вытесняют данные, полученные при помощи старой техники. Здесь следует отметить, что, за исключением водорода, все так называемые интенсивности релеевской линии и их степени деполяризации, приведенные в старой литературе, относятся к композиции релеевской линии Аи = = М — О и чисто вращательного спектра КР (стоксовой и антистоксовой частей), который располагается вплотную к реальной релеевской линии. Было бы более правильнее называть эту композицию неразрешенных линий релеевской полосой. [c.321]

Отнесению частот помогает также расчет распределения колебательной энергии по естественным координатам с использованием нормированных форм колебаний. Но окончательная интерпретация колебательного спектра обязательно должна опираться на использование и анализ экспериментальных данных по ИК и КР спектрам и сопоставление их в рядах родственных соединений, т. е. имеются в виду 1) активность колебаний и относительная интенсивность полос в ИК и КР спектрах, которые связаны со свойствами симметрии молекул, 2) степени деполяризации линий КР 3) типы контуров вращательной структуры полос в ИК спектрах газов, 4) данные по спектрам изотопных разновидностей молекул, 5) данные по групповым частотам и некоторые другие. [c.189]

При изучении [1756] механизма полимеризации метилметакрилата проводился анализ концевых групп с применением радиоактивных изотопов. Скорость окисления полиметилметакрилата определяли с помощью автоматической аппаратуры [1757]. В работе [1758] приведены данные о конфигурации полиметилметакрилата в стеклообразном состоянии, полученные методом рассеяния нейтронов. Этим же методом была получена информация об основных вращательных частотах в изотактическом полиметилметакрилате [1759]. Метод определения термотока деполяризации имеет хорошие перспективы при изучении переходов и релаксации в полиметилметакрилате [1760]. [c.350]

В недавно опубликованном обзоре [10] дана интерпретация явления флуоресценции в полимерных системах, а именно процессов внутреннего вращения флуоресцентных молекул, вращательной деполяризации флуоресценции и тушения флуоресценции в результате бимолекулярных процессов. Эта теория может быть рассмотрена в рамках внутреннего движения в полимерных системах. Флуоресцентная техника, применяемая для изучения поли- [c.170]

Методом деполяризации люминесценции измеряют локальную вращательную динамику ту же информацию дает метод спиновых меток. Преимущество последнего состоит в том, что он дает также информацию о распределении плотности мономерных звеньев и [c.318]

Деполяризация флуоресценции. Альтернативой методу переноса энергии является метод деполяризации флуоресценции, предложенный авторами [4]. В основе последнего лежит различие скоростей вращательной диффузии свободного и связанного с рецептором аналога определяемого вещества. Когда аналог связан с высокомолекулярным рецептором, скорость его вращения замедляется, что приводит к уменьшению деполяризации испускаемого света. Таким образом, увеличение степени поляризации флуоресценции непосредственно связано с количеством связанного аналога. В наборах для иммуноанализа, основанного на этом принципе, можно использовать низкомолекулярные аналоги определяемых веществ, поскольку сохранение реагентов не составляет проблемы. В случае биосенсоров желательно, чтобы молекулы аналога были достаточно велики и удерживались диализной трубкой, так что молекулярная масса аналога должна быть порядка нескольких тысяч. Это, однако, приведет к снижению чувствительности метода, так как для больших молекул аналога различие скоростей вращательной диффузии в свободном и связанном состоянии уменьшается. [c.512]

Под действием электрического поля волны молекулы в частице дисперсной фазы приобретают преимущественную ориентацию в пространстве. В то же время тепловое движение молекул дисперсионной среды стремится их разориентировать. Поступательная комтонента броуновского движения не оказывает никакого влияния на поляризационные характеристики свечения. Вращательное броуновское движение вызывает деполяризацию свечения. Молекулы в частице поглощают падающее излучение практически мгновенно, переходя в возбужденное состояние. В возбужденном состоянии они находятся в течение некоторого времени, называемом средней продолжительностью жизни возбужденного состояния. Затем происходит высвечивание. Именно за период пока молекулы возбуждены происходит поворот час-Т1ЩЫ на некоторый угол. Вращательная деполяризация флуоресценции определяется параметра.ми, характеризующими саму частицу, т. е. объемом и средней длительностью возбужденного состояния и величинами, характеризующими дисперсионную среду, т. е. вязкостью и температурой. [c.97]

Чисто ротационные линии проявляются в уширении линии Релея и увеличиваются в числе с увеличением анизотропии рассеивающей молекулы, причем, в отличие от середины линии, края не поляризованы. Прежде выведенная зависимость между оптической анизотропией и степенью деполяризации, наблюдаемой в обычных условиях, остается в силе также и при (количественном) учете вращения молекул. Разрешение вращательного уши-рення рамановских линий колебания удалось произвести только для немногих веществ, например, для Н , НН, и СН . [c.118]

Состояние поляризации излучения ЛОС зависит от относительной ориентации дипольных моментов переходов с поглощением и испусканием в активной молекуле, времени ее жизни в возбуж-деннОхМ состоянии, времени вращательной ориентационной релаксации молекул, от поляризации лазерного излучения накачки и при поперечной накачке (см. рис. 5.1)—от ориентации электрического вектора излучения накачки относительно оптической оси резонатора ЛОС. При поперечной накачке ЛОС излучением, ли-нейно-поляризиванным перпендикулярно оси резонатора, степень поляризации излучения ЛОС в большинстве случаев очень велика и составляет 0,9—1. При поперечной накачке излучением, поляризованным вдоль оси резонатора, излучение ЛОС полностью деполяризовано. При промежуточной ориентации электрического вектора излучения накачки относительно оси резонатора степень поляризации излучения ЛОС сильно зависит от добротности резонатора, превышения уровня накачки над порогом генерации и т.д. На степени поляризации вынужденного излучения небольших по размерам молекул существенно сказывается вращательная деполяризация, так что высокая степень поляризации наблюдается только в вязких растворах. При продольной накачке ЛОС (см. рис. 5.1) поляризация генерируемого излучения совпадает с поляризацией излучения накачки. Как обычно, поляризацией излучения ЛОС можно управлять с помощью поляризующих элементов (призма Глана, пластинка под углом Брюстера и т.п.), помещенных в резонатор. [c.195]

Адзуми и Мак-Глинн [64] описали другие методы корректировки. Один из этих методов основан на том, что при довольно малой вязкости растворителя и большом времени испускания наблюдается полная вращательная деполяризация. Они измерили кажущуюся поляризацию флуоресценции 10 М раствора фенантрена в метилциклогексане и нашли, что Рц и / х меняются с изменением длины волны как монохроматора возбуждения, так и монохроматора люминесценции. Однако при постоянной длине волны монохроматора люминесценции отношение Яц/Я остается постоянным по всему спектру возбуждения. Они сделали вывод, что в действительности флуоресценция была не-поляризована и что изменение / ц и / х вызвано прибором. В этом случае отношение Я /Р равно требуемой величине Т. [c.283]

Деполяризация флуоресценции малой молекулы, обладающей в жидком растворе коротким временем вращательной релаксации, сильно снплсается, если эту молекулу связать с большой молекулой полимера. Поэтому измерения поляризации можно использовать для определения доли связанных молекул и, следовательно, константы равновесия этого обратимого процесса. Таким способом Велик [310] измерил константы равновесия комплексов коферментов, а Лоуренс [311] изучил равновесие между красителями и белками и их комплексами. [c.374]

В растворах молекул, имеющих поглощающие места, происходит, однако, вращательное движение. Поскольку этот процесс беспорядочный, он ведет к нарушению ориентации флюоресцирующих мест за время, которое проходит между поглощением и излучением, и это в свою очередь ведет к деполяризации флюоресцирующего излучения, которая больше, чем рассчитанная для процесса, описанного в последнем абзаце. Наблюдаемая деполяризация является, таким образом, мерой свободы вращения того места молекулы, которое является ответственным за флюоресценцию. Если молекула жесткая и неспособна к внутренним вращениям, деполяризация, очевидно, становится мерой коэффициентов вращательной диффузии. Детальный анализ такого использования деполяризации был представлен Вебером . Следует заметить, что этот метод может быть применен ие только к макролю-лекулам, которые являются естественно флюоресцирующими, но также к таким, которые могут быть превращены в флюоресцирующие с помощью химической реакции (или адсорбции) с флюоресцирующими молекулами небольшого размера. [c.511]

С момента открытия эффекта комбинационного рассеяния большинство исследователей для объяснения особенностей спектров КР твердых тел, жидкостей и газов опирались на работы Плачека [1]. Первоначальные работы по комбинационному рассеянию были выполнены физиками, однако в период с 1935 г. до появления лазера этот вид спектроскопии широко использовался и химиками как метод установления строения молекул. Как правило, для возбуждения колебательных и вращательных спектров КР применялись ртутные лампы низкого давления, что не позволяло непосредственно сопоставлять экспериментальные данные с теорией. Например, трудно получить сведения об отдельных элементах тензора рассеяния, так как направление распространения возбуждающего излучения не строго параллельно или перпендикулярно направлению наблюдения рассеянного излучения. Измеренные степени деполяризации линий КР жидкостей и газов почти всегда отличались от теоретических величин, а вычисление степени деполяризации для колебаний определенного типа или расчет а priori абсолютных интенсивностей все еще представляют трудоемкую процедуру. Большая часть экспери-менатальных работ за указанный выше период посвящена возбуждению переходов в КР между колебательными или вращательными уровнями молекул. Все эти уровни принадлежат основному электронному состоянию молекулы. [c.121]

Так как вращательные переходы (А/ ф 0) определяются только элементом Gos-, o ss степень деполяризации для вращательных линий всегда равна /4 ( / для естественного излучения). Однако для Q-ветвей, для которых А/ = О, интенсивность и степень деполяризации определяются как изотропной, так и анизотропной частями поляризуемости, являющимися функциями квантового числа /. Предпринимались попытки получения этих параметров для различных частных случаев. Следовательно, если ограничить рассмотрение Q-ветвями полносимметричных колебаний молекул типа симметричного волчка, то при помощи выражения (87) можно получить только анизотропный вклад в интенсивность. К нему следует добавить вклад, обусловленный изотропным рассеянием, который определяется как Va III = = (2/ -f 1) I а-aii P- Таким образом, используя выражение (67а) и суммируя по всем /С, из (291) получим [c.319]

Теория резонансного комбинационного рассеяния в газах в общих чертах описана Плачеком [20] и развита в ряде других )абот [364] (приближение поляризуемости более не применимо). Зсли частота возбуждающего излучения vo настолько близка к резонансной частоте Vpes, что разность между ними сравнима с частотой вращательных переходов молекулы, то мы говорим о резонансном вращательном комбинационном рассеянии . Теория этого эффекта для двухатомных молекул детально разработана Морозовым [365]. Показано существенное изменение распределения интенсивности вращательно-колебательных полос, а также степени деполяризации Q-ветви. Для релеевской линии степень деполяризации выражается следующим образом [366] [c.340]

Проведенное нами исследование показало, что существует резко выраженная зависимость между шириной линий и степенью деполяризации линии, которые в данном соединении или в данном классе соединений можно охарактеризовать как узкие , являются одновременно сильно поляризованными. Узкие линии выделяются вместе с тем своей большой относительной интенсивностью . Эти особенности узких линий и тесная связь между характеризующими их параметрами не являются неожиданными и могут быть легко истолкованы в свете теории поляризуемости Плачека [44]. Действительно, согласно этой теории, уширение, связанное с вращательной структурой линий, не может иметь места для сильно ноляризованных линий, которые поэтому должны быть более узкими, чем линии с разрешенной вращательной структурой. С другой стороны, подобные линии должны принадлежать полносимметричным колебаниям, и следовательно, интенсивность их должна быть наиболее велика, что и наблюдается на опыте. [c.82]

Вскоре после работ автора Ф. Перреиом была развита теория ротационной деполяризации люминесценции [392, 394, 395, 397], в которой он усовершенствовал теорию броуновского вращательного движения, распространив её на большие углы поворота (S), и получил точную формулу для среднего значения sin [c.132]

Применение флуоресцентных методов при изучении полимеров рассмотрено Остером и Нисиджимой [250]. Рассмотрены также вопросы связи внутреннего вращения флуоресцирующей молекулы, вращательной деполяризации и тушения флуоресценции при бимолекулярных процессах с локальной или микроскопической вязкостью среды. [c.143]

Диапазон времен релаксации, который может быть исследован путем, измерения деполяризации флуоресценции, определяется продолжительностью жизни возбужденных компонентов использованных флуоресцирующих красителей этот диапазон обычно колеблется от 10до 10 сек. Типичные значения времен релаксации %е - 1,2-10 сек для 1-диметил-аминонафталин-5-сульфонильных производных и 5-10" сек для производных флуоресцина [486]. Следовательно, с помощью этого метода можно характеризовать молекулы с коэффициентом диффузии порядка 10 сек- , которые нельзя исследовать при помощи двойного лучепреломления в потоке. Этот диапазон значений Ог очень важен, поскольку он охватывает более мелкие молекулы глобулярных белков. Следует также указать, что деполяризация флуоресценции может быть измерена с одинаковой легкостью независимо от того, является ли форма молекулы растворенного вещества асимметрической или сферической. Таким образом, можно исследовать вращательную диффузию даже частиц, которые не могут быть ориентированы каким-либо образом. [c.252]

Присоединение флуоресцирующего остатка к гибкой цепной молекуле приводит к совершенно иной картине. Брехбулер и Мага [725] впервые провели измерения для цепных молекул, несущих на своих концах флуоресцирующий краситель. Системы этого типа детально были изучены-Нишиджимой (см. [487]). Как и следовало ожидать, вращательное движение остатка красителя не требует перемещения всей молекулы в целом, и поэтому деполяризация флуоресценции не зависит от длины полимерной цепи при условии ее достаточной длины. Отсюда этот метод имеет большую ценность для определения сопротивления движению заместителя присоединенного к более или менее гибкой цепи. [c.252]

Флуоресцентные метки. Степень изменения поляризации флуоресценции зависит от метки, среднего времени жизни молекулы в возбужденном состоянии, молекулярной массы антигена и природы комплекса. Считается, что молекулярная масса комплекса не должна превышать 20 ООО. Среднее время жизни молекулы в возбужденном состоянии примерно, равно среднему времени релаксации антигена, которое составляет несколько наносекунд. Однако при измерении подвижности мембранных белков метка должна существовать в возбужденном состоянии намного дольше, так как время вращательной релаксации таких белков лежит в диапазоне миллисекунд. Время жизни триплетного состояния сравнимо с временем вращательной релаксации мембранных белков, поэтому последние рекомендовалось изучать с помощыо деполяризации фосфоресценции [10]. При разработке методик ФИА выбор флуоресцентной метки имеет ключевое значение. В принципе метка должна обладать следующими качествами [c.142]