intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng lý sinh: Chương 3

Chia sẻ: Lê Bảo Ngân | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:18

Thêm vào BST
Báo xấu
172
lượt xem 19
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng lý sinh chương 3 trình bày các nội dung kiến thức liên quan đến vấn đề quang sinh học. Quang sinh học nghiên cứu các quá trình sảy ra trong cơ thể sống dưới tác dụng của ánh sáng nhìn thấy và tia tử ngoại. Trong chương này bài giảng tập trung nghiên cứu các vấn đề liên quan đến sự tương tác của ánh sáng lên vật chất, các tính chất của sóng ánh sáng, sự hấp thụ ánh sáng, điều kiện hấp thu lượng tử. Hy vọng với lượng kiến thức phong phú và đầy đủ bài giảng sẽ mang đến cho người đọc những kiến thức bổ ích về lý sinh nói chung và vấn đề quang sinh học nói riêng.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng lý sinh: Chương 3

  1. BÀI GIẢNG LÝ SINH CHƯƠNG III: QUANG SINH HỌC Quang sinh học nghiên cứu các quá trình sảy ra trong cơ thể sống dưới tác dụng của ánh sáng nhìn thấy và tia tử ngoại. §1. Tương tác của ánh sáng lên vật chất: Sơ lược về ánh sáng: Ngày nay lý thuyết và thực nghiệm đều chứng tỏ rằng ánh sáng vừa có tính chất sóng, vừa có tính chất hạt. a) Tính chất sóng của ánh sáng: • Ánh sáng nhìn thấy là sóng điện từ. Sóng điện từ gồm 2 thành phần là điện trường biến thiên và từ trường biến thiên , hai thành phần này cùng tồn tại và luôn biến đổi, chuyển hóa lẫn nhau; Vì vậy, để đặc trưng cho sóng ánh sáng chỉ cần dùng hoặc E B
  2. BÀI GIẢNG LÝ SINH CHƯƠNG III: QUANG SINH HỌC a) Tính chất sóng của ánh sáng: • Nhiều nghiên cứu thực nghiệm cho thấy tác dụng của ánh sáng lên phân tử vật chất do E quyết định; Nên để đặc trưng cho sóng ánh sáng người ta sử dụng và gọi là véc tơ dao động sáng. Phương trình mô tả véc tơ giao động sáng có dạng: E = E0 cos(ωt + φ) Với: E0 là biên độ, ω là tần số góc, ω φ là pha ban đầu, ν = 2π là tần số, 1 T = ν là chu kỳ dao động của ánh sáng.
  3. c n BÀI GIẢNG LÝ SINH CHƯƠNG III: QUANG SINH HỌC a) Tính chất sóng của ánh sáng: • Vận tốc ánh sáng trong chân không là c= 3.108 m/s. Trong chân không, quãng đường ánh sáng lan truyền được trong thời gian 1 chu kỳ là bước sóng λ = c.T; trong môi trường vật chất thì λ = v.T, với v là vận tốc truyền ánh sáng trong môi c trường vật chất: v = n (n là chiết suất của môi trường).
  4. BÀI GIẢNG LÝ SINH CHƯƠNG III: QUANG SINH HỌC a) Tính chất sóng của ánh sáng: Bằng máy quang phổ, người ta phân tích được một chùm ánh sáng tự nhiên phát đi từ nguồn thông thường (ánh sáng trắng) thành nhiều chùm ánh sáng đơn sắc có màu sắc khác nhau (gọi là quang phổ của ánh sáng trắng) gồm 7 màu:
  5. BÀI GIẢNG LÝ SINH CHƯƠNG III: QUANG SINH HỌC a) Tính chất sóng của ánh sáng: Đỏ, cam, vàng , lục, lam, chàm, tím, tương ứng với các khoảng bước sóng như sau: Màu Đỏ Cam Vàng Lục Lam Chàm Tím λ ( µm) 0,76- 0,62- 0,59- 0,575 0,5- 0,49- 0,42- 0,62 0,59 0,575 -0,5 0,49 0,42 0,4
  6. BÀI GIẢNG LÝ SINH CHƯƠNG III: QUANG SINH HỌC a) Tính chất sóng của ánh sáng: • Ánh sáng nhìn thấy gây ra nhiều tác dụng khác nhau khi tương tác lên vật chất như làm đen kính ảnh, tác dụng lên tế bào thần kinh thị giác giúp ta nhìn thấy vật, gây phản ứng quang hợp ở thực vật, gây tác động đến sự sinh trưởng, phát triển của sinh vật như gây hiệu ứng hướng sáng, hiệu ứng quang chu kỳ,...
  7. BÀI GIẢNG LÝ SINH CHƯƠNG III: QUANG SINH HỌC a) Tính chất sóng của ánh sáng: Ngoài ánh sáng nhìn thấy, còn có các sóng điện từ nằm ở lân cận ánh sáng nhìn thấy, đó là: • Loại có λ < 0,4 µm gọi là tia tử ngoại, lại được chia thành các loại sau: • λ từ 0,4 - 0,32 µm chủ yếu gây ra tác dụng phát quang • λ từ 0,32 - 0,28 µm chủ yếu gây ra phản ứng quang hóa • λ từ 0,28 - 0,2 µm có thể gây ra các biến đổi sinh học mang tính chất phá hủy biến tính trong cơ thể sinh vật, tạo ra các đột biến di truyền, gây tử vong, ức chế các quá trình sinh tổng hợp,...
  8. BÀI GIẢNG LÝ SINH CHƯƠNG III: QUANG SINH HỌC a) Tính chất sóng của ánh sáng: Tia tử ngoại cũng có thể gây ra các tác dụng có lợi, như kích thích các quá trình sinh trưởng phát triển, quá trình sinh tổng hợp và các phản ứng men,… Tất cả hai loại tác dụng trên đều có ý nghĩa quan trọng trong đời sống thực tiễn của các ngành y học, nông học, kỹ thuật vi sinh,… • Loại tia tử ngoại có λ từ 0,2 – 0,001 µm, gọi là tia tử ngoại xa, loại này có tính chất gần giống với tia Rơnghen (tia X).
  9. BÀI GIẢNG LÝ SINH γ λ ( µm)CHƯƠNG III: QUANG SINH HỌC a) Tính chất sóng của ánh sáng: Như vậy có thể biểu diễn sóng điện từ với bước sóng khác nhau theo dãy (thang sóng điện từ) như sau:
  10. BÀI GIẢNG LÝ SINH CHƯƠNG III: QUANG SINH HỌC b) Tính chất hạt của ánh sáng: • Theo Anhstanh, chùm ánh sáng là chùm hạt, mỗi hạt là một photon (hay lượng tử ánh sáng). Vận tốc chuyển động của photon trong chân không là c và cường độ chùm sáng tỷ lệ với số photon trong chùm sáng đó. • Mỗi photon mang năng lượng xác định: ε= h ν = hc Trong đó: , ν lần lượt là tần số và bước λ λ sóng của ánh sáng h = 6,625.10-34 (J.s) là hằng số Plank
  11. BÀI GIẢNG LÝ SINH CHƯƠNG III: QUANG SINH HỌC b) Tính chất hạt của ánh sáng: • Năng lượng của photon có thể đo bằng các đơn vị: J; eV (1eV = 1,6.10-19 J); kcal (1eV = 3,83.10-23 kcal); erg (1eV = 1,6.1012 erg); • Với 1mol lượng tử ánh sáng có năng ν lượng là NA.h gọi là 1Anhstanh
  12. BÀI GIẢNG LÝ SINH CHƯƠNG III: QUANG SINH HỌC Sự hấp thụ ánh sáng: a) Điều kiện hấp thụ lượng tử: • Khi ánh sáng truyền vào môi trường vật chất thì năng lượng của chùm sáng bị giảm do hiện tượng phản xạ, tán xạ và một phần biến thành nhiệt đốt nóng môi trường. Phần năng lượng chùm sáng biến thành nhiệt đốt nóng môi trường được gọi là bị môi trường hấp thụ. • Tương tác của ánh sáng với môi trường chủ yếu là tương tác của với đám mây electron của nguyên tử, phân tử môi trường, làm cho các nguyên tử, phân tử này dao động cưỡng bức và trở thành các dao động tử, là tâm hấp thụ hoặc phát bức xạ.
  13. BÀI GIẢNG LÝ SINH CHƯƠNG III: QUANG SINH HỌC a) Điều kiện hấp thụ lượng tử: • Khi ánh sáng tương tác với môi trường vật chất thì theo thuyết photon nguyên tử, phân tử chỉ hấp thụ từng photon một và sự hấp thụ mang tính chọn lọc, tức là chỉ hấp thụ những photon có năng lượng xác định, tương ứng với hiệu năng lượng giữa trạng thái cơ bản và trạng thái kích thích của nguyên tử, phân tử:
  14. BÀI GIẢNG LÝ SINH CHƯƠNG III: QUANG SINH HỌC a) Điều kiện hấp thụ lượng tử: ε ν = h = hc = ∆E λ ________________ Mức kích thích • Khi hấp thụ photon, electron ở quỹ đạo ngoài cùng nhận năng lượng và chuyển sang ________________ Mức năng lượng cơ bản quỹ đạo xa hơn, khi đó cấu hình electron trong phân tử thay đổi. Ta nói rằng nguyên tử đã chuyển từ trạng ν → ơ bản A sang trạng thái kích thái c thích A* và có thể biểu diễn theo sơ đồ: A+h A*
  15. BÀI GIẢNG LÝ SINH CHƯƠNG III: QUANG SINH HỌC • Nguyên tử, phân tử ở trạng thái kích thích A* không khác A về thành phần hóa học và cấu trúc mà chỉ khác về cấu hình lớp mây electron và có thêm năng lượng nhận được của photon. • Với phân tử sinh vật, bình thường tồn tại ở trạng thái singlet cơ bản (S0), còn ở trạng thái kích thích, nó có thể ở trạng thái singlet kích thích (S* ) hoặc triplet (T). Cặp electron ở trạng thái singlet S0 và S* có spin song song, ngược chiều nên spin tổng cộng S = 0
  16. BÀI GIẢNG LÝ SINH CHƯƠNG III: QUANG SINH HỌC
  17. BÀI GIẢNG LÝ SINH CHƯƠNG III: QUANG SINH HỌC
  18. BÀI GIẢNG LÝ SINH CHƯƠNG III: QUANG SINH HỌC
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
14=>2