рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Математическое моделирование процесса триплет-триплетного переноса энергии

Математическое моделирование процесса триплет-триплетного переноса энергии - раздел Физика, Математическое Моделирование Процесса Триплет-Триплетного Переноса Энергии.б...

Математическое моделирование процесса триплет-триплетного переноса энергии.Безызлучательный перенос энергии триплетного возбуждения между молекулами – проблема весьма актуальная, поскольку этот процесс лежит в основе многих биологических процессов (фотосинтез), находит широкое применение в медицине (фотодинамическая терапия рака) и технике (лазеры на красителях). В связи с этим, изучение основных закономерностей межмолекулярного триплет-триплетного переноса энергии представляет определённый интерес для науки.

Основные параметры этого процесса установлены при исследовании фосфоресценции донора в отсутствие и в присутствие акцептора в твёрдых растворах.Для однокомпонентных растворов кинетика заселения и распада триплетных состояний хорошо изучена теоретически и экспериментально [ ]. Для двухкомпонентных растворов, которые используются для наблюдения межмолекулярного триплет-триплетного переноса энергии, теоретического исследования законов разгорания и затухания сенсибилизированной фосфоресценции в литературе не обнаружено.

Для рассмотрения кинетики накопления триплетных молекул акцептора использовалась трехуровневая схема для молекул донора и двухуровневая для молекул акцептора (рис.1). Константы скоростей соответствующих переходов обозначены следующим образом (в нашем случае константа перехода есть сумма констант излучательного и безызлучательного переходов ): Концентрация молекул в состоянии S0 обозначена через n0, в состоянии S1 - n1, в T1 - n2. Кинетика накопления триплетных молекул донора в присутствии акцептора описана уравнениями (1)-(3), кинетика накопления триплетных молекул акцептора – (4)-(5). ; (1) ; (2) ; (3) ; (4) , (5) где индексы A и D указывают на то, что данная величина относится к молекулам акцептора или донора соответственно; N – общее число молекул в растворе, участвующих в данном процессе; kT - константа тушения триплетного состояния донора за счёт переноса энергии на акцептор; kП – константа перехода молекул акцептора из основного состояния в триплетное в результате переноса энергии; k0=IВR (IВ - интенсивность возбуждающего излучения; R – константа). Кинетика дезактивации триплетного состояния донора в присутствии молекул акцептора описана уравнением (6), кинетика дезактивации триплетных молекул акцептора – (7): , (6) . (7) Константа тушения триплетных молекул донора kT связана с константой перехода молекул акцептора kП следующим образом.

Число триплетных молекул донора, перешедших за время dt в основное состояние за счет переноса энергии равно числу молекул акцептора, перешедших в триплетное: . (8) Решения уравнений (1)-(3) и (4)-(5) показали, что закон накопления триплетных молекул акцептора, как и закон накопления триплетных молекул донора носят экспоненциальный характер.

Значения, к которым стремятся при насыщении концентрации триплетных молекул донора и акцептора (условия стационарного возбуждения) различные: , (9) . (10) Существенным образом различаются также времена накопления числа триплетных молекул донора и акцептора.

Дезактивация триплетных состояний молекул донора и акцептора после прекращения возбуждения происходят по экспонентам, с соответствующими временами, отличными от времен накопления.

Причем как для донора, так и для акцептора, время накопления всегда меньше или равно времени дезактивации.В отсутствие реабсорбции излучения стационарная интенсивность фосфоресценции пропорциональна концентрации триплетных молекул, Зависимость стационарной концентрации триплетных молекул акцептора энергии от мощности возбуждения Зависимость интенсивности сенсибилизированной фосфоресценции (стационарной) от мощности возбуждения, как следует из (13) и (11), можно представить в виде , (16) где - постоянные величины.

В выражении (16) от мощности возбуждения зависит величина . Решение системы уравнений (1а)-(4а) дает зависимость от возбуждающего света . (17) Введя соответствующие обозначения: , и подставляя (17) в (16), окончательно получим . (18) Таким образом, формально зависимость интенсивности СФ от мощности возбуждения (18) совпадает с зависимостью интенсивности обычной фосфоресценции от интенсивности возбуждения [2.3.4; 2.3.5]. Значение стационарного числа триплетных молекул акцептора получаем из (12) при t   . (19) Учитывая, что и , (20) получаем . (21) Таким образом, подставляя (20) в (21), имеем . (22) Для проверки полученных теоретических выводов было проведено экспериментальное исследование зависимости концентрации триплетных молекул аценафтена (акцептор энергии) от интенсивности возбуждающего света.

Интенсивность возбуждающего света изменялась с помощью нейтральных фильтров (калиброванных металлических сеток), а концентрация триплетных молекул определялась по формуле (22). Экспериментальные результаты приведены на рис.2.3.2, где по оси абсцисс отложена величина, обратная интенсивности возбуждающего света IВ. За единицу приято максимальное возбуждение, которое соответствует относительной концентрации триплетных молекул 0.5. По оси ординат отложена величина, обратная относительной заселённости триплетного уровня молекул акцептора.

Как видно из рисунка, экспериментальные точки хорошо укладываются на прямую, что согласуется с выражением (18). Полученное равенство (22) не только позволяет найти число триплетных молекул акцептора из кинетических параметров, но и определить константу перехода молекул акцептора в триплетное состояние . (23) На основании всего вышесказанного можно сделать следующие выводы.

Для донорно-акцептроных пар, удовлетворяющим условиям (8) –(10), закон разгорания сенсибилизированной фосфоресценции имеет экспоненциальный характер.

Определенные из кинетических экспериментов параметры – время разгорания и затухания сенсибилизированной фосфоресценции – позволяют определить по формуле (22) долю молекул акцептора в триплетном состоянии от общего числа, участвующих в триплет-триплетном переносе энергии (). Формула (22) для определения числа триплетных молекул акцептора совпадает с формулой, полученной ранее М.В.Алфимовым с сотрудниками, для определения числа молекул в триплетном состоянии при возбуждении быстрыми электронами [2.3.1]. Однако время разгорания сенсибилизированной фосфоресценции зависит не только от интенсивности возбуждения, но и от константы переноса энергии в донорно-акцепторной паре. Зависимость интенсивности сенсибилизированной фосфоресценции от мощности возбуждения в указанном выше приближении определяется выражением (18), которое по форме совпадает с зависимостью интенсивности фосфоресценции от мощности возбуждения при фотовозбуждении.

Выражение (23) позволяет установить константу перехода молекул акцептора из основного состояния в триплетное в результате переноса энергии.

– Конец работы –

Используемые теги: Математическое, моделирование, процесса, триплет-триплетного, переноса, энергии0.089

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Математическое моделирование процесса триплет-триплетного переноса энергии

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Математическое моделирование социально-экономических процессов
Введение... Общее положение... Задание Практическая часть выполнения задания Заключение...

Критические точки – это точки, контролируемые при переходе от процесса к процессу. Для описываемого процесса критическими точками являются:
На сайте allrefs.net читайте: Критические точки – это точки, контролируемые при переходе от процесса к процессу. Для описываемого процесса критическими точками являются:...

Устранение слабых сторон заводского технологического процесса, а также снижения трудоемкости и себестоимости технологического процесса механической обработки путем перевода технологического процесса с устаревших моделей оборудования на более современные
Графическая часть содержит 10 листов формата А1, в качестве приложений приведены спецификации на разработанные нами приспособления и… Объектом разработки является технологический процесс механической обработки… Эффективность данного производства, его технический прогресс, качество выпускаемой продукции во многом зависят от…

Моделирование процессов тепло- и массопереноса при закачке радиоактивных растворов в глубокозалегающие пласты
Поэтому чрезвычайно важной экологической задачей является прогнозирование и контроль поведения зон, охваченных воздействием вредных примесей,… Указанный прогноз осуществляется, в основном, расчётным путём, так как… При закачке вредных примесей нарушается естественное температурное поле, что определяется как отличием температуры…

Математическое моделирование в экономике
Сам процесс математического моделирования можно подразделить на четыре основных этапа I этап Формулирование законов, связывающих основные объекты… III этап Корректировка принятой гипотетической модели согласно критерию… Если уклонения выходят за пределы точности наблюдений, то модель не может быть принята. Часто при построении модели…

Математическое моделирование экономики
При этом каждомурабочему дается такое задание на день, выполнение которого не требует времени,превышающего продолжительность смены, и дневное… В таблице приведены также затраты времени напроизводство единицы продукции для… Составим математическую модель задачи.

Основные бизнес-процессы Процессы управления o Классификация процессов управления
o Классификация процессов управления... o Управленческие циклы... o Менеджмент ресурсов и менеджмент организации Процессы обеспечения...

ФОНДОВАЯ лекция по дисциплине Уголовный процесс Тема № 1 Сущность и задачи уголовного процесса
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ... ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ... ВОЛГОГРАДСКАЯ АКАДЕМИЯ...

Курсовая работа на тему: «Исследование и анализ процессов реструктуризации бизнес системы на основе комплексного моделирования»
На сайте allrefs.net читайте: "Курсовая работа на тему: «Исследование и анализ процессов реструктуризации бизнес системы на основе комплексного моделирования»"

Расчёт стоимости материалов и энергии на технологические процессы
Требуется рассчитать отпускную цену плиты для аэродромных покры тий ПАГ V при следующих исходных данных... объ м бетона в одном изделии... расход материалов на конструкции...

0.035
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам