A látás mint fizikai folyamat
Ez az összefüggés mennyiségi analitikai alkalmazások széles tárházát nyitotta meg a vegyészek számára. A kétfotonos abszorpció Elektronátmenetek gerjesztéssel akkor is létrehozhatók, ha egyetlen foton energiája nem fedezi a két elektronállapot közti energiakülönbséget.
Érzékszerv
Ezt a nagy fotonfluxust előállítani képes lézerek felfedezése tette lehetővé. A fotonfluxus növelésével a forgási- illetve rezgési gerjesztett állapotú molekulák relaxációs folyamatának valószínűségét a továbbgerjesztődési folyamatok bekövetkezési valószínűsége meg fogja haladni.
Azaz az elektronikusan gerjesztett állapot két lépésben, időben két egymás utáni foton abszorbeálásával is létrejöhet [ 44 ] 3. A kialakuló átmeneti állapot forgási és rezgési gerjesztett állapotoknak felel meg, amely a lézer intenzitásának függvényében népesedik be.
Inger[ szerkesztés ] Az érzékszervek az ingert négyféle szempontból értékelik: modalitás, intenzitás, hely, időtartam. Egy hangingert a két fül különböző időpontokban észlelhet; ez az időkülönbség teszi lehetővé a hangforrás helyének meghatározását.
A sokatomos molekulák nagyszámú belső szabadsági fokkal rendelkeznek, emiatt a forgási-rezgési energiaszintek már kevéssel az alapállapot energiája felett közel vannak egymáshoz. Értelemszerűen a fotonfluxus további növelésével az elektronikus gerjesztések még több lépéssel is elérhetőek multifotonos gerjesztések.
Modern fizikai kémia
A kétfotonos gerjesztés esetében a besugárzó két foton hullámhossza szerint a gerjesztés lehet degenerált a két foton hullámhossza azonosilletve nemdegenerált a két hullámhossz eltérő. A degenerált kétfotonos gerjesztés 2PA megvalósítható a kísérleti körülmények megfelelő megválasztásával úgy, hogy a két foton abszorpciója közötti rövid általában csak femtoszekundumos nagyságrendű időkülönbség alatt ne nyíljon mód a molekula alapállapotba történő visszatérésére [ 45 ].
A megfelelően nagy fotonfluxus eredményeként a második foton befogásának valószínűsége jelentősen növelhető. Megjegyzendő azonban, hogy az egyfotonos gerjesztések kiválasztási szabályait szimmetriával rendelkező pl.
A vizsgálandó molekulák esetén bármely gerjesztés lehetséges, habár ezen átmenetek valószínűsége erősen eltérő lehet, egységes, expliciten megfogalmazható szabályrendszer nem állítható fel.
Így megfelelő fókuszálással a gerjesztés a minta egy jól körülhatárolt kicsiny térrészében következik be és lehetőség nyílik akár élő rendszerek tanulmányozására is [ 46 ]. Erre az egyik lehetőség, hogy az első foton hatására az abszorbeáló molekula gyorsan jelentős intramolekuláris töltéseloszlás-változást szenved el, majd az átalakult kémiai részecske abszorbeálja a második fotont.
Egy másik lehetőség, hogy a gerjesztett molekula egyik kötése felhasad fotodisszociációehhez a foton energiájának fedeznie kell a kötés disszociációs energiáját.
A fotodisszociáció feltétele, hogy a molekula rendelkezzen egy elegendően kis stabilitású gyenge kötéssel.
Egy többatomos rendszer kétfotonos gerjesztésekor számos egymáshoz a látás mint fizikai folyamat átmeneti állapot lehetséges, ezek megfeleltethetőek az alapállapotú molekula forgási-rezgési nívóinak. A kétfotonos gerjesztés hatására elért elektron-energiaszintek felett szintén számos forgási-rezgési gerjesztés található, ennek köszönhető, hogy a kétfotonos gerjesztési spektrum csúcsokat, sávokat tartalmaz, nem diszkrét vonalakat 3.
A gerjesztések hatáskeresztmetszete nem egyszerű függvénye az energiának, a legalacsonyabb gerjesztéshez nem tartozik szükségszerűen a legnagyobb hatáskeresztmetszet. Módszerek az elektronikus gerjesztési szintek számításához Mint említettük, szimmetriával nem rendelkező molekulák esetén az átmenet valószínűsége nem jelezhető a látás mint fizikai folyamat, ahogyan a gerjesztési energia sem.
Viszont a gerjesztési energia számítható és körültekintő kvantumkémiai módszerválasztással előre jelezhető az átmenet valószínűsége is. Az elnyelési sávokhoz elektronszerkezeti változások lesznek hozzárendelhetők. Az alkalmazható kvantumkémiai módszerek a teljesség igénye nélkül: 1.
A ΔSCF módszerből — ahogy a Hartree—Fock-módszerből is — hiányzik az elektronkorreláció kezelése, azaz a látás mint fizikai folyamat számítások jelentős hibával terheltek.
Egykonfigurációs korrelációs módszerek pl. Használatuk kis abból, ami rövidlátásnak tűnik korlátozódik, mivel a korrelációs effektusok számolása jelentősen növeli a számításhoz szükséges gépidőt, és a számítógéppel szemben támasztott memória és háttértároló-igényt.
Tartalomjegyzék
Elviekben e számítások pontossága kimagasló, de felhasználhatóságuknak korlátot szab a hatalmas számítási igényük. Már kis aszimmetrikus molekulák esetén is a számítás kivitelezhetősége korlátokba ütközik a szükségesen nagy aktív terekre, míg kisebb aktív tér esetén e módszerek pontossága, és megbízhatósága is jelentősen romlik. Időfüggő Hartree-Fock TD-HF eljárás: Empirikus tagoktól mentes számolást tesz lehetővé, azonban az elektronkorrelációt nem veszi figyelembe, ami a legtöbb esetben szisztematikus hibaként jelenik meg.
- A csapok a látható fénytartomány bizonyos szeleteire érzékenyek, viszont csak a beérkező fény mennyiségéről adnak információt az idegrendszernek, a beérkező fény hullámhosszáról nem.
- Színlátás – Wikipédia
Időfüggő sűrűségfunkcionálok TD-DFT : Alapállapotú molekulákra meghatározott kísérleti adatokat használ, azaz az eredmények nem-szisztematikus hibát tartalmazhatnak. A gerjesztési energiákat jól látási potenciál módszer robusztus, viszont a számítási igénye miatt jelenleg maximum 10 nehézatomra alkalmazható.
A hatáskeresztmetszet számításához használt egyenletek A kétfotonos folyamatoknál a kulcskérdés az átmenet valószínűségének megadása, hiszen a gerjesztési energiák azonosak lesznek az egyfotonos gerjesztésnél számoltakkal.
A számítások során jellemzően monokromatikus fényforrást feltételeztünk. A kétfotonos átmeneti S tenzorok segítségével számíthatóak a látás mint fizikai folyamat átmeneti valószínűségek [ 4849 ].
a színlátás titkai - élménybiológia
A degenerált kétfotonos relatív hatáskeresztmetszethez használt egyenlet [ 50 ] a következő alakban adható meg: σ.
