Lý sinh học phần 10

Tham khảo tài liệu lý sinh học phần 10, tài liệu phổ thông, sinh học phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Lý sinh học phần 10Chlorophyll) không phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng kích thích vì ánh sáng huỳnhquang được phát ra khi phân tử chuyển từ mức năng lượng S1→So. Khi phân tử hấp thụnăng lượng ánh sáng để chuyển lên các mức năng lượng cao hơn S1, qua con đường thảinhiệt để cuối cùng đều chuyển về mức S1 để sau đó phát ánh sáng huỳnh quang. Ví dụChlorophyll có thể hấp thụ cả ánh sáng xanh (λ=440nm) và ánh sáng đỏ (λ=700nm) nênkhi chiếu dung dịch Chlorophyll dù là ánh sáng xanh hay ánh sáng đỏ thì phổ huỳnhquang của Chlorophyll vẫn không thay đổi.* Qui luật Levin: Phổ hấp thụ và phổ huỳnh quang đối xứng quanh một bước sóng λo (xemhình 8.5). Qui luật đúng với phân tử có cấu trúc đơn giản. D 1 2 λ1 λo λ2 λ Hình 8.5: Phổ hấp thụ (1) và phổ huỳnh quang (2) đối xứng qua λo2. Sự phát lân quangKhi phân tử hấp thụ năng lượng ánh sáng để chuyển từ mức năng lượng cơ bản So lênmức kích thích S1 và khi trở về trạng thái ban đầu có thể bằng sự thải nhiệt (đường 2,hình 8.3) hoặc phát huỳnh quang (đường b, hình 8.3), hoặc thải nhiệt để chuyển về mứctriplet (đường 3, hình 8.3), sau đó phân tử chuyển từ mức triplet về mức So và phát ra ánhsáng lân quang (đường c, hình 8.3). Sự phát lân quang có thể biểu diễn dưới dạng: T→So+hγ* ⎛ v⎞ γ*: Tần số ánh sáng lân quang ⎜ γ * = * ⎟ . λ⎠ ⎝Lân quang cũng được đặc trưng bởi phổ lân quang. Phổ lân quang là đường cong phụthuộc của cường độ ánh sáng lân quang vào bước sóng ánh sáng lân quang (λ*). Phổ lânquang luôn dịch chuyển về phía ánh sáng có bước sóng dài hơn so với phổ hấp thụ và phổ v v vhuỳnh quang. Nguyên do vì E ht = h. > E hq = h. > E lq = h. * suy ra bước sóng ánh λ λ λsáng hấp thụ (λ) nhỏ hơn bước sóng ánh sáng huỳnh quang và bước sóng ánh sáng huỳnhquang (λ) lại nhỏ hơn bước sóng ánh sáng lân quang (λ*) (xem hình 8.6). Sự phát lânquang kéo dài từ 10-4 đến 10-2 giây, tức là lâu hơn so với sự phát huỳnh quang. Do vậykhi đã tắt ánh sáng chiếu nhưng sự phát lân quang vẫn có thể xảy ra. D 1 2 3 λ λ* λ λ Hình 8.6: Phổ hấp thụ (1), phổ huỳnh quang (2) và phổ lân quang (3) (λvà ở hệ có nhiều phân tử hấp thụ ánh sáng thì có thể đạttới 100%.V. Phản ứng quang hóaPhản ứng quang hóa là những phản ứng xảy ra trong hệ dưới tác dụng của ánh sáng. Phảnứng quang hóa nào cũng đều trải qua hai giai đoạn. Giai đoạn đầu là giai đoạn được chiếusáng đã xảy ra sự hấp thụ năng lượng ánh sáng để tạo nên những phân tử bị kích thích,các ion và các gốc tự do. Giai đoạn thứ hai là giai đoạn tối (không cần sự chiếu sáng) tiếptục xảy ra các phản ứng với sự tham gia của các sản phẩm quang hóa được hình thành từgiai đoạn sáng để tạo nên sản phẩm quang hóa bền vững. Tốc độ phản ứng quang hóađược xác định bằng nồng độ phân tử chất tham gia vào phản ứng trong một đơn vị thời dC ). Phân tử chỉ có thể tham gia vào phản ứng khi đã hấp thụ lượng tửgian (ký hiệu là dtánh sáng để chuyển lên trạng thái kích thích (tức đã được hoạt hóa). Do vậy, tốc độ phảnứng quang hóa phải bằng số lượng tử ánh sáng được hấp thụ trong một đơn vị thời gian dN(ký hiệu là ). Từ đó có phương trình: dt dC dN = (8.15) dt dtSố lượng tử ánh sáng được hấp thụ trong một đơn vị thời gian tỉ lệ thuận với số lượng tửánh sáng chiếu vào hệ (ký hiệu là I), nồng độ phân tử chất hấp thụ (C) và tiết diện bề mặtbị chiếu sáng (S). Từ đó có phương trình: dN = S.C.I (8.16) dtTừ (8.15) suy ra: dC = S.C.I (8.17) dtTuy nhiên, không phải tất cả năng lượng photon đều được các phân tử hấp thụ để chuyểnlên trạng thái kích thích và sau đó phân tử kích thích tiếp tục tham gia vào phản ứng màcó một số phân tử kích thích không tham gia vào phản ứng mà trở về trạng thái ban đầubằng cách thải nhiệt ra môi trường hay phát quang. Vì thế có khái niệm hiệu suất quanghóa (hay suất lượng tử, ký hiệu là ϕ) được xác định theo công thức: Số photon được phân tử hấp thụ để tham gia vào phản ứng (N2) ϕ= Số photon được hệ hấp thụ (N1) N2 ϕ= Hay: ...