Атомдар мен молекулалардың жарықты шығаруы және жұтуы

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 14 бет
Таңдаулыға:

Жоспар:
I. Кіріспе
* Вавилов Сергей Иванұлының өмірі.

II. Негізгі бөлім
* Ғылым жолында негізгі бағытты таңдау.
* Атомдар мен молекулалардың жарықты шығаруы және жұтуы.
* Люминесценцияның түрлері.

III. Қорытынды
* Хемилюминесценцияның медицинада қолданылуы.

IV. Пайдаланған әдебиеттер

Отбасы. Балалық шағы және жасөспірім кезеңі
Вавилов Сергей Иванұлы Мәскеуде, Пряснада 24 - ші наурыз күні 1891 жылы туылған. Әкесі Иван Ильич крестиан болған Волоколамский қаласының Иванково ауылында дүниеге келген. Әкесі Вавилов Иван Мәскеуге пірадар ақылымен келіп, осы жерде қалып қояды. Магазинде сатушы болып істеп, кейін өзінің сату орнын ашады.
Шешесі Вавилова Александра Михаилқызы суретшінің қызы . Өзінің де сурет салу қабілеті болған. Жанұя жағдайын ойлайтын әйел болған. 7 ұлқыз өсіріп, оның үшеуі жас кезінде қайтыс болған, төртеуі дарынды болып өскен.
1901 жылы он жасында Сергей Иванұлы Мәскеудегі коммерциялық училищеге түседі. Ол жерде физика - химия, неміс тілі мен француз тілі тереңдетіліпоқытылған. Сергей иванұлы физиканы ұнататын. Жас кезінің өзінде үйірмелер көп өткізіп, өзі көптеген баяндамалар оқитын. Оған жиі көмектескен мұғалімі Иван Евсейұлы Евсеев. Училиченің өзінде "Радиоактивтілік және атом құрылымы" атты баяндама қорғаған. Сол кездері өз бетінше латын, италиян тілдерін оқып жүрген. Кейін физика - математикалық университетке түседі.

Студенттік жылдары. Ғылымға деген алғашқы қадамдары.
Университетте Сергей Иванұлы математикалық бөлімін таңдайды. Мықты оқытушыларының бірі П.П. Лазарев болған. Ол сол кездері өзінің доктарлық диссертациясымен айналысып жүрген. Оған Сергей Иванұлы басын алмай кірісіп кетті. Бұл жұмысын 1912 жылы бітіріп, бірақ 1914 жылы жарияланды. Осы кезден бастап Сергей Иванұлы ғылымға еніп, өзінің барлық өмірін осыған арнаған. Вавилов спортты ұнатпағанымен туризмді жақсы көретін. Сергей Иванұлы Италияға екі рет барған студенттік жылдардың өзінде, Швейцарияға, Австрияға барған. 1914 жылы мамыр айында Сергей Иванұлы емтихандарын өте жақсы бағаға тапсырып Мәскеу университетін аяқтады, бірақ оған осы жерде физика бөлімінде қалу ұсынылады Сергей Иванұлы қарсы екендігін білдіріп, әскерге аттанады.

Әскердегі жылдары.
1914 жылы әскерге барып, өзінің әріптестерін кездестіреді. Ол жерде де физика ғылымына деген қызығушылығын тоқтатпай, дамытуды жалғастырады. Бірақ әскерге келгеніне 2 ай толмай бірінші ұлы Отан соғысы басталып кетеді. Фрайтта 4 жыл болады. Екі жыл рядовой кейін пропорщик болып істейді. Сергей Иванұлын радио дивизияға жіберіп ол жерде өзінің білімімен бүкіл радиостанцияны өз қолына алады. Бұл мүмкіншілікті бос жібермей өзінің эксперименттерін осы жерде өткізеді. Нәтижелерін уақтылы жария ете алмай екі жылдан кейін (1919 ж) жариялайды. Сол жылдары пленге де түсіп ақпан айында Мәскеуге қайтады.

Ғылым жолында негізгі бағытты таңдау.
С.И. Вавиловтың теориялары жарықтану туралы болғанымен, негізгі ғылыми жетістігінің бірі физикалық оптика - люминисценцияны шығару.
Люминесценцияның пайда болуы әртүрлі заттардың жарықтанудың ерекше түрі (газ тәрізді, сұйық және қатты) оны жылытумен байланысты емес. Люминесцнеция бұрынғы заманғы Аристотельдің кезінде анық болған.
Бірінші С.И. Вавилов 1920 жыл бастап люминесценцияны зерттей бастады.
Қазіргі кезде люминесценция Вавиловтың құрметіне "В" әрібімен белгіленеді.
Вавиловтыңорындаған маңызды істерінің бірі жарық энергетика әсерімен шығуы.
Бірнеше жылдардан кейін Вавилов люминесценцияның энергия мен шығуын жылу әсерімен анықтауды ұсынды. Анықтау өте қиын болғандықтан Вавиловтың шәкірті М.Н. Аненцев аяқтады.
Вавилов өз кезегінде қоздырушы жарықтың толқынының қиындығының кеңдігіне байланысты екендігін анықтап, монохроматизация үшін кварцтың монохроматтарды пайдаланып ультра күлгін сәуле үшін сынаптық лампаны пайдаланады. Ол үшін 500 Вт кинолампа қолданылды.
Вавилов өлерінің алдында антистоксалық ортада люминесценцияны шығарудың төмендету себептері туралы зерттеген. Бірақ бұл жұмысы 1952 жылы С.И.Вавиловтың өлімінен кейін шықты.
Тағы бір айта кететін жайт Вавилов жарықтың ұзаруына қоршаған орта әсерінің болуын дәлелдеген. Ол оның сөнуін күшейтетінін анықтап сол жайлы қызыға бастады. Вавилов қозған және қозбаған молекулалардың соқтығысуынан жарық сөнеді, деп түсіндіреді. Кейін ерітіндінің концентрациясының жоғарылауы арқасында сөнетіндігін дәлелдеді.
Атомдар мен молекулалардың жарықты шығаруы және жұтуы.
Кез келген дененің жарық шығаруын атом не молекуланың жоғарғы энергетикалық деңгейден төменгі деңгейге, яғни атом не молекуланың бір күйден екінші күйге орын ауыстырғанда байқалатын құбылыс деп түсіну қажет (a), олар жарықты жұтқанда керісінше, төменгі энергетикалық күйден жоғарғы күйге көшеді (б).
Люминесценттік таңбалар мен сорғылар және олардың биология мен медицинада қолданылуы.
Люминесценция деп - берілген температурага сэйкес келетін жылулық жарық шығарудан басым, сэуле шығару механизмі жылулық болмайтын, сэулеленуді атайды. Мүндай қүбылыс денеге спектрдің көрінетін, УК, рентген жэне сәулелерімен эсер еткенде байқалады, яғни денені сыртқы жылулық емес энергия көзімен қоздырғанда байқалады. Денені қоздыру түріне байланысты ол:фотолюминесценция (жарық сэулесімен қоздыру), рентген-діклюминесценция(рентген сэулесімен қоздыру), катодтықлюминесценция (электронмен қоздыру),электрліклюминесценция (электр өрісі арқьшы қоздыру), радиолюминесценция (сх,р,у бөлшектерімен қоздыру), хемилюминесценция (химиялық реакциялар арқылы) т.б. деген түрлерге бөлінеді. Сэулелену уақытының үзақтығына байланысты люминесценцияны: флуоресенция жэне фосфоресенция деген түрлерге Энергетикалық деңгейлер Энергетиклық деңгей бөледі. Егер дененің сэуле шығару уақыты 10-8секундтан аз болса, яғни денені қоздыру тоқталысымен сэуле шығару да тоқталса оны флуоресенция деп, ал денені қоздыру тоқталғанымен дененің сэуле шығаруы жалғаса берсе оны фосфоресенция деп атайды. Люминесценция механизмімен танысайық. Атом не молекула энергиясы Һу фотонды жүтып энергетикалық қозған күйге көшеді де 10-8 с уақыт өткен соң жиілігі V тең фотонды шығарып бүрыңғы күйге қайта келеді. Жүтылған жэне шығарылған сәулелердің жиілктері тең уф= ул болғандықтан люминесценцияның бүл түрін резонанстық деп атайды, ол көбіне бір атомды газдарда кездеседі (2а).Егер газды ортада басқа денелердің атомдар, не молекулалары бар болса, онда қозған жэне қозбаған молекулалардың соқтығысу нэтижесінде өз ара энергия алмасу орын алады, нэтижесінде қозған молекула төмен орналасқан жаңа энергетикалық деңгейге ауысады. Молекула жаңа күйден жиілігі жарық фотонын шығара отырып қозбаған негізгі күйге өтеді. Бүл қүбылыста флуресценцияға тэн, бірақ уф үл болады .Егер орта қүрамы өте күрделі органикалық молекулалардан түрса, онда жоғарыда қарастырылған люминесценциялық қүбылыс басқа түрде жүреді.Кейде қозған күйде түрған молекулалар энергетикалық жағынан төмен жатқан, аралық түрақты (метастабильді) күйге сэуле шығармай өтеді, бірақ бүл күйден молекула негізгі күйге өз бетінше, энергия жүмсамай шыға алмайды. Мүндай молекулалар ортаның молекула-кинетикалық энергиясы есебінен түрақты күйден қайта қозған күйге көшіп, онан негізгі күйге қайта оралады. Бүл қарастырылған мысал фосфоресенция күбьшысына тэн.
ҺV
ҺVҺV
ҺV
Люминесценция қүбылысы кезінде дене жүтқан, яғни оны қоздыруға жүмсалған фотонның энергиясы мен денеден шыққан сэуле энергиялары тең емес, яғни ҺV' ҺVф , мүндағы 1г - люминесцентік сәуле энергиясы, ҺVф - денені қоздыруға кеткен фотонның энергиясы. Стокстың заңы бойынша, атомның немесе молекуланың жүтқан фотонының энергиясының біраз бөлігі оптикалық емес,жарық шығарумен байланыссыз қүбылыстарға жүмсалады. ҺVф = һ V' + ДЕ немесе Vф V' мүнан Хф Хл болады, яғни люминесценция толқьгаы оны қоздырған фотонның толқынынан үлкен болады .
Люминесценция ХфХлХ, люминесценция қүбылысының энергетикалық сипатамасы ретінде үшып шықан фотон санының денеге жүтылған фотон санына қатынасын алуды Вавилов ұсынған, бүл шама Ф =п N өрнегімен сипатталынады.Люминесценция қүбылысы денені қүрайтын химиялық қосылыстарының шамасын анақтайтьга люминесценциялық талдау әдісінде қоданылады.Мысалы, жасушаның тірі немесе өлі екендігін олардың шығаратын сэуле түсіне қарап ажыратады, ал қанның жасыл сары түсіне қарап ондың қүрамында адреналин бар екендігін анықтауға болады. Химиялық реакциялар нәтижесінде денелердің атомдары мен молекулаларының қозуы салдарынан олардың сэулеленуін хемилюминесценция деп, ал бұл құбылыстың биологиялық денелерде жүруін биохемилюминесценция (жарқырауық қоңыз, кейбір теңіз жэндіктері мен жануарлары т.б.) қүбылысы деп атайды. Биологиялық жүйелердегі хемилюминсценция қүбылысы липидті бос радикалдарының рекомбинациялануы кезінде байқалады.Жалпы хемилюминесценция қүбьшысы бос радикалдар қатысумен жүретін реакциялар кезінде байқалады. Ағзада бос радикалдардың мөлшерінің артуы бұл қүбылысты күшейтеді. Бос радикалдар ағза үлпасындағы тотығуға қарсы элементтер жүйесіне жататын аскорбин қышқылы, адреналин, фосфолипидтардың сульфагидрилді қосьшыстарымен тежелгенде хемилюминесценциялық сэулелену орын алады. Үлпадағы бос радикалдардың тотығу үдерісі кейбір аурулардың пайда болуына алып келеді, олай болса хемилюминесценция қүбылысын диагносткалық тест ретінде қолдануға болады. Ағзада неғүрлым бос радикалдар көп болса сол ғүрлым оның ауруға үшырау ықтималдьшығы да күшейеді. Соңғы кезде жүргізілген зерттеулер, стрессжәне эр түрлі аурулар кезінде қан плазмасы мен оның сарсуының сэулеленуінің интенсивтілігі өзгеретіндігін көрсетті.
Мысалы, стресс кезінде қан плазмасы шығатарын сэуленің интенсивтілігі күрт күшейеді, бүл қүбылыс қанда бос радикалдар тотығуының белсенділігінің артқанын көрсетеді, ал қан сарсуының сәуле шығаруының күшеюі өкпедегі қабыну үдерісінің артуына сэйкес келеді және оның интенсивтілігі аурудың белсенділігіне тәуелді болады. Бүл қүбылыс бос радикалдардың белсенділігінің артуынан болады.
Молекуланьщ қозған қальщқа;, қөщуін молекулада жарьіқтың квантының энергиясын жинақтауы ретінде қарастыруға боладьі. Бірақ бүл энергия өте жылдам жұмсалады. Энергия жылуға көшеді де қоршаған ортаға. беріледі. Бұл процесстер өте жылдам ағады (10"13 - 10"! сек). Әр түрлі мөлшердегі энергияның квантын жүтқан молекула біраздан кейін, сонымеп. қозудың ең төменгі деңгейіне көшеді.'Әрі қарай энергия баяу жүмсалады. Төменгі синглетті қозған қалыптагы (8.) молекзланың омір сүру уакііты - 10 -10" еек. Бүл деңгейде жинақталған энергия жылу беріпте (сәулелендірусіз көшу s* -- - sо), сәулелену квантын шығаруға (флуоресцснция, s* ?о көшуі) немесе фотохимияльщ реақцияньщ орьшдалуьша жүмсалуы мүмкін. Жұту спектрлері сияқты күрделі молекулалардың люминисценция (флуоресцеішия) снектрлерінің шекаралары анық емес. Ақпаратты көбінесе жолақтардың.макси.му1мдерініц іолқындарының үзындықтары емес, қарқындылық, поляризация және сэулеленудің үзақтыгы береді.
Қарапайым оқиға. Трипсиннің ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.