химический каталог




Молекулярная биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

вые была обнаружена Араго в 1811 г. Как показал Френель (1820 г.), оптическая активность означает наличие кругового двулучепреломления, т. е. она определяется различием в скоростях распространения в среде света, поляризованного по кругу вправо и влево. В правой волне вектор напряженности электрического поля Е в луче, идущем в глаз наблюдателя, вращается по часовой стрелке, в левой — в противоположную сторону. Соответственно для правой (D) и левой (L) волн, распространяющихся вдоль оси г,

Ey=iEx (D), Ey= — iEx (L),

(5,41)

т. е. в правой волне фаза Еу отличается от фазу Ех на 1/2п (i == ехр 7гя), в левой — на —'/гя. В среде электрическое поле световой волны характеризуется вектором электрической индукции

D

(5,42)

где п — показатель^ преломления. Опишем правую и левую волны выражениями DD = Dx — iDy, Db = Dx -j- iDy. Если DD = 0, то условие существования L-волны имеет вид Dy — —iDXl если Ј)L = 0, то для D-волны получим Dy = iDx. Пусть при входе в вещество волна с амплитудой 1 линейно поляризована вдоль оси л: (Dx = 1, Dy = 0, DD = Db — 1). Скорости распространения правой и левой волн в веществе различны, т. е. rip == я+ отличен от яь = П-. Тогда при выходе из слоя вещества толщиной / имеем

где Я,— длина волны. Введем обозначения п = 1/2(п+~{-п~), Дл = п- — п+. Тогда

Dx = у2 ехр^— + ехр

Dy=zJTexp

— ехр

откуда

+

(5.44)

nl\ ехр —jr-(rt — п+) I

2ni

nl I exp -4-(я — я+Н

—^(л — п-)1 J = expl ^—mjcos —— I,

2ni

{n — n-)l j = exp|—гг/j sin я^га /, (5,45)

DylDx = tg ф = tg —r^- /,

(5,46)

т. е. плоскость поляризации повернулась на угол

Ф = — (tiL — «D)/.

(5,47)

Линейно поляризованную волну всегда можно разложить на две волны, поляризованные по кругу вправо и влево. Если в среде одна из этих волн обгоняет другую, то плоскость поляризации падающей волны, или вектор D, равный векторной сумме D+ и D_, поворачивается на угол ф.

Удельным вращением раствора, содержащего с г/см3 оптически активного вещества, называется величина

[о] = ф//с. (5,48)

Если / измеряется в дм, а ф в радианах, т. е. гр == 180%/п, то

[а] = Л X рад • дм~1 • г-1 • см3. (5,49)

Для чистого вещества вместо с надо подставить плотность. Молекулярным вращением называется величина

м

18 М

я

(5,50)

где М — молекулярный вес оптически активного вещества.

В области собственного поглощения света веществом показатель его преломления — комплексная величина

п = п — т\ (5,51)

(5,52)

I

здесь % — показатель поглощения вещества (ср. (5,35)). Интенсивность света, прошедшего слой вещества толщиной /, равна

I = /0 ехр ?

где Jo—интенсивность падающего света. Круговое двулучепре-ломление обязательно связано с круговым дихроизмом КД, т. е. с различием в поглощении для света, поляризованного по кругу вправо и влево (XL^XD). Угол поворота плоскости поляризации — также комплексная величина

Ф = Т К — Яо) ' = Т К - по)1 —1X (xl - ^) /- (5,53)

Вследствие различия в поглощении правой и левой волн оптически активное вещество в области собственного поглощения не только поворачивает плоскость поляризации света, но и превращает линейно поляризованное излучение в эллиптически поляризованное. Мерой эллиптичности служит величина

, (5.54)

Молекулярная эллиптичность определяется как

Iе)=6 -? v -2,303 -пг К "е*) -3300 К ~ М- <5-55>

где еь. 8D — молекулярные коэффициенты поглощения, определяемые условием, эквивалентным (5,52):

/ = /0. 10~6l'dC/ (5,56)

(с — концентрация в моль -л-1).

Теория должна объяснить происхождение разностей пь — пв и XL — XD (т.е. 8L—SD) И установить связь между этими величинами и строением вещества. В обычной оптике — теории преломления и дисперсии света — размеры молекул считаются бесконечно малыми по сравнению с длиной волны света X. Иными словами, не учитываются различия в фазах световой волны в различных точках молекулы. Величины порядка гД, где г — длина порядка размера молекулы, считаются пренебрежимо малыми. Для малых молекул и видимого света г/% ~ 10~3; для истолкования оптической активности необходим учет разности фаз световой волны в разных точках молекулы [77—79]. Исключительно высокая чувствительность оптической активности к изменениям молекулярной структуры этим и объясняется — спек-трополяриметрия есть по существу молекулярная интерферометрия.

Классическая теория явления, основанная на модели электрона — гармонического осциллятора и развитая Борном и Озееном (1915 г.), показывает, что для появления оптической активности необходимо соблюдение трех условий. Во-первых, как уже сказано, расстояния между различными электронами молекулы, взаимодействующими со световой волной, не должны

быть исчезающе малыми по сравнению с X. Во-вторых, ме

жду этими электронами должно существовать взаимодействие.

И в-третьих, молекула должна обладать хиральностью (см.

стр. 79), т. е. не иметь ни плоскости, ни центра симметрии. Соответственно простейшая классическая модель оптически активной молекулы, предложенная Куном, состоит из двух взаимодействующих элек

страница 106
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228

Скачать книгу "Молекулярная биофизика" (4.80Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
maxi 1500hw
стеллажи ахивные быстросборные б у
петли для трельяжа ввертная
купить баннер мы открылись готовый

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(22.10.2017)