химический каталог




Молекулярная биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

адает с центром стержня, который сам поступательно движется в потоке, то скорость потока относительно центра стержня равна

и = их = gy. (3,124)

Относительная скорость потока вблизи любой точки Л стержня, находящейся на расстоянии / от его центра, составляет (см. рис. 3.18) и А ~ g/sinqp. Компонента этой скорости вдоль длинной оси частицы равна щ = UA COS q> = [/2gl sin 2 = = gl sin2 ф. Тангенциальные составляющие u\ стремятся растянуть или сжать частицу в зависимости от знака ф. Нормальные составляющие иг поворачивают частицу, так как силы вязкости создают вращающий момент, приводящий частицу во вращательное движение с угловой скоростью ш. Значение со найдем, пренебрегая инерцией, из условия совпадения линейной скорости концов стержня с нормальной составляющей скорости жидкости

(3,125)

,/2^ф = xhLg sin2 ф, где L —длина стержня. Следовательно,

© = ф = g sin-4 ф.

Так как ф зависит от ф, то вращение происходит неравномерно. Через достаточно продолжительное время стержень установится вдоль оси потока х. Но на частицу действует еще и броуновское тепловое движение. В рассмотренном двумерном случае стационарное распределение частиц по углам ф характеризуется функцией f (ф) (/:(Ф)С?Ф — относительное число частиц, ориентированных в интервале углов от ф до ф + ^ф). Условие стационарности распределения имеет вид

№ + °r -gj-e const*

(3,126)

где Dr — коэффициент вращательной диффузии. Если диффузия имеет преимущественное значение, то / мало отличается от /0 = = (2я)--1, т. е. от равновероятного распределения по направлениям. Ищем решение (3,126) в виде

f — fo-bfiгде [ 1 <с fo. Имеем и, согласно (3,125),

fogsm2Интегрируя, находим

M?-ж)

Так как возмущение функции распределения fi не должно меняться при замене qp на ф ~f- 2л, первый член этого выражения равен нулю, и мы получаем С = xJ2fg- Таким образом,

1 = +1§7sin 2ф)* (3'127)

Максимум функции f соответствует ф = 45°. Из феноменологического рассмотрения деформации жидкости также следует, что главное направление тензора деформации составляет угол 45° с направлением градиента скорости.

Решение задачи в общем трехмерном случае без ограничения малостью g по сравнению с Д., естественно, более сложно (см. [62]). Расчет показывает, что при Dr^> g частица располагается в плоскости хуу в которой лежат направления потока и градиента, и ориентируется по-прежнему под углом 45° к направлению потока. Напротив, при Dr -С g частица ориентируется вдоль потока.

Если частицы малы, то Dr в реальных случаях всегда значительно больше g. Для макромолекул это условие может не соблюдаться^ и угол ориентации оказывается зависящим от размеров и формы частицы. Очевидно, что описанные явления происходят только в жидкости, содержащей несферические частицы.

Жидкость, содержащая анизотропные ориентированные частицы, обладает двойным лучепреломлением — она подобна двухосному кристаллу. Двойное лучепреломление измеряется в направлении 2, параллельном оси динамооптиметра. Конечная причина двойного лучепреломления — анизотропия поляризуемости частицы. Для твердых эллипсоидов вращения с отношением большой и малой осей, равным Ь, теория дает для двойного лучепреломления

^ = .W^T^{l-^(l+^)+ ...}? (3.128)

где Mi—число частиц в единице объема, V — объем частицы, а,\ — а2 — разность продольной и поперечной поляризуемости, т. е. анизотропия поляризуемости, и

Ь2 — 1

Мы видим, что An обращается в нуль при к = 0 (т. е. при Ь г= 1, сфера) и при а\ — а2 (изотропия поляризуемости). Таким образом, двойное лучепреломление в потоке выражается произведением двух факторов — оптического и механического. Второй фактор существенно зависит от градиента скорости g. Первый определяется анизотропией поляризуемости й\ — а2. В интересующем нас случае й\ — а2 — эффективная анизотропия, состоящая из двух вкладов — внутренней анизотропии Ащ и анизотропии формы Ащ

[ах — а2) V = Аа = Да, -f Aaf. (3,129)

Внутренняя анизотропия непосредственно зависит от строения электронной оболочки макромолекулы. Анизотропную поляризуемость молекулы можно вычислить, если известны анизотропные поляризуемости образующих молекулу химических связей и их расположение. Тензор поляризуемости молекулы выражается суммой тензоров поляризуемости связей. Такой метод расчета называется валентно-оптической схемой [62, 72]. Тензоры поляризуемости определены для всех важнейших связей из данных по молекулярной рефракции, поляризации рассеянного света и эффекта Керра [2, 62, 72]. В случае гибкой макромолекулы вычисленную величину До^ следует усреднить по всем конформациям [2, 3, 5].

Анизотропия формы отлична от нуля, если частица как целое, не обладающая сферической симметрией, имеет показатель преломления ft, отличный от показателя преломления растворителя по. Как показал еще Максвелл, для эллипсоида вращения величина Да/ равна

Ал *2~Я° V Я2~Я°2 V

af ~~ 4п + ALX An + AL2 '

где для вытянутого эллипсоида

страница 57
< 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
прокат гироскутеров на вднх
fissler воки купить
скамья чугунная лилия
Вся техника в KNSneva.ru 80RU001ARK - отправка товаров из Санкт-Петербурга во все населенные пункты северо-запада России.

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
(23.06.2017)