 |
Расшифровка спектров комбинационного рассеяния биологических объектов (яблока)
|
|
|
|
Отчет по задаче «Комбинационное рассеяние»
Выполнили студентки 3 курса
Кафедры Биофизики
Новожилова Татьяна
Писарева Вера
Введение
Спектроскопия комбинационного рассеяния -раздел оптической спектроскопии, изучающий взаимодействие монохроматического излучения с веществом, сопровождающееся изменением энергии рассеянного излучения по сравнению с энергией падающего на объект (возбуждающего) излучения. Свет, падающий на образец, может быть отражен, поглощен или рассеян. Процесс рассеяния света быть упругим (то есть происходить без обмена энергией между светом и веществом) и неупругим (то есть между светом и веществом может происходить перераспределение энергии). Упругое рассеяние света называется релеевским (РР). Оно является преобладающим: в среднем, лишь один фотон из десяти миллионов рассеивается неупруго. При релеевском рассеянии частота рассеянного света в точности равна частоте падающего света. Комбинационное рассеяние (КР) обусловлено неупругими столкновениями фотонов с молекулами (или ионами), в ходе которых они обмениваются энергией. По изменению энергии фотона можно судить об изменении энергии молекулы, то есть о переходе ее на новый энергетический уровень.
Структура спектров комбинационного рассеяния света (число, расположение и интенсивность в спектре линий, называемых комбинационными линиями, рамановскими линиями) определяется молекулярным строением вещества. Типичные величины смещений линий комбинационного рассеяния, относительно энергии инициирующего излучения, лежат в диапазоне примерно 10P-3P 1 эВ.
Интенсивности линий спектров КРС чрезвычайно слаба и составляет примерно
10P-5 P 10P-6P интенсивности рассеиваемой рэлеевской компоненты падающей световой волны. Поэтому для наблюдения спектров КРС необходимо сконцентрировать интенсивный пучок света на изучаемом объекте
|
|
|
Цель работы
Освоить метод спектроскопии комбинационного рассеяния.
Описание установки
В работе используется КР-спектрометр с лазером 473 нм (Ciel, Eurolase), системой регистрации МОРС 1/3648 (Троицк, Россия), сделанной на базе линейной ПЗС TCD1304DG (Toshiba, Япония) с фильтром LPO2-473RS-50 (Shemrock, USA). Мощность лазера на образце составляет 10 мВт.
Калибровка прибора
Для калибровки сначала сняли спектры комбинационного рассеяние бензола и циклогексана при следующих параметрах — время регистрации 10-30 с, одно накопление.
Для бензола характерны пики с положениями максимумов, см-1: 992, 1178, 1586, 1606;
Циклогексан: 1029, 1158, 1267, 1348, 1445.
В программе Origin построили спектры бензола и циклогексана, определили положение максимума пиков в пикселах матрицы и построили зависимость значений обратного сдвига от номера пиксела.
После этого интерполировать зависимость полиномами разной степени и для лучшего случая сделать соотнесение между пикселами матрицы и частотным сдвигом. Качество калибровки проверяется построением спектров циклогексана и бензола с
Y = 815.84+0.2976*x + 1.044*10^(-6)*x^2 – 1.465*10^(-9)*x^3
использованием полученного частотного сдвига. Положения максимумов совпадают с литературными.
Спектры КР бензола и циклогексана(таблица)
Расшифровка спектров комбинационного рассеяния биологических объектов (яблока)
 |
Положения максимумов, см^(-1):
1156, 2455
|
Выводы:
1. Мы ознакомились с методом спектроскопии комбинационного рассеяния.
2. Была проведена калибровка прибора на основе известных максимумов для спектров бензола и циклогексана
|
|
|
3. Были получены спектры биологического объекта (кожурки яблока)
4. На основе спектров можно сделать вывод, что каротиноидный состав клеток желтой и красной кожурки яблока схожи, и различаются в основном концентрацией каротиноидов.
|
|
|
