О люминесценции хлорофилла и прочая...

Тема в разделе 'Обо всем', создана пользователем gunghost, 10 апр 2012.

  1. St2Ra3nn8ik

    St2Ra3nn8ik Модератор Staff Member

    Мне бы тоже, но на 350 нм, 1Вт:D
     
  2. silverray

    silverray Активный пользователь

    Стесняюсь спросить, Вы сами такой эксперимент проводили? :D
    Насколько помню, да, хлорофилл обладает свойством люминесценции, но только а) это флуоресценция, а не фосфоресценция б) заметно это только в отраженном свете, так как свечение довольно слабое и имеет буровато-красный (если мне память не изменяет) оттенок.
    А вот таких чудес, как фосфоресценция спиртового раствора хлорофилла -- что-то не наблюдал. Тем более от УФ, в то время как область поглощения хлорофиллла, если не путаю -- красный участок спектра.

    Так что жду убедительных демонстраций :)
     
  3. змей-горыныч

    змей-горыныч Пользователь

    Пишу о чём знаю, о чём не знаю, не пишу.:mad: Конечно, этот эксперимент я проводил, причём неоднократно. Первый раз ещё в пионерском возрасте летом на даче. Листья были от ольхи, спирт этиловый медицинский, источник света - солнце. Время экспозиции - минут пять. Время наблюдения - минут семь.
    Второй раз показывал уже своим малолетним детям зимой дома. Лист, точнее его часть, от кливии (комнатной лилии), спирт этиловый технический 96 %, источник света - домашний УФ/ИК - облучатель для загара. Остальное - то же.
    Эксперимент очень прост и его, при желании, легко повторить. Если 50мл спирта не жалко, попробуйте сами. Время жизни хлорофилла в спиртовом растворе - примерно две недели. Хранение - в холодильнике.:geek:
     
  4. silverray

    silverray Активный пользователь

    ОК, попробую.
     
  5. alaser

    alaser Пользователь

    может чуть остудить ваш холодный термояд?
    никакой лазерной искры от ПП лазера не увидите и не важно синий, зеленый, или УФ излучатель -
    - ПЛОТНОСТИ Мощности(энергии) надо на 2-3 порядка больше чем можно добиться от фокусирования ваттных(десятиваттных) указок.
    кстати - в ПП лазерах мощность указанная на корпусе -это мощность задающего лазера(ИК) и
    считать что УФ 1Вт жжет лучше чем ИК 1Вт - наивно (в рамках русско-китайского маркетинга).

    По поводу люминесценции- непонятно, почему деревья ночью не светятся?
    ВЗЯТАЯ МНОЮ цитата из ВиКи "...Все эти соединения интенсивно окрашены и сильно флуоресцируют, исключая те случаи, когда они растворены в органических растворителях..."
    - нука показываем уменее пользоваться источниками поисковиками
    Хлорофилл обладает способностью к флуоресценции. Флуоресценция представляет собой свечение тел, возбуждаемое освещением и продолжающееся очень короткий промежуток времени (10-8—10-9 с). Свет, испускаемый при флюоресценции, имеет всегда большую длину волны по сравнению с поглощенным. Это связано с тем, что часть поглощенной энергии выделяется в виде тепла. Хлорофилл обладает красной флуоресценцией.
    --:lol:учимся быстро доставать пиво из холодильника:lol: - а вот некоторые колбы светятся весьма интенсивно.
     
  6. змей-горыныч

    змей-горыныч Пользователь

    Были бы все такими пессимистами, как Вы, жить бы нам в каменном веке.:p Проще всего из общих соображений сказать, что этого быть не может, потому что не может быть никогда. И можно ничего больше не делать. Да, может и не получиться, но попробовать всегда интересно.;) Большинство великих открытий так и делались.
    Хорошая мысль! А если посветить на зелёный лист, растущий на дереве, УФ источником излучения, например, УФ-светодиодом, будет ли он светиться в темноте после выключения освещения?:? Я этого ещё не пробовал.
    Всё остальное, что Вы пишете о хлорофилле, - это опять общие теоретические рассуждения с цитатами, выдернутыми из контекста. Если Вы внимательно читали мои предыдущие посты, то там русским по белому было написано, что это было дважды практически реализовано. Это же не трудно повторить, было бы желание.
    И вот когда Вы убедитесь в моей правоте, быстро достаньте пиво из холодильника и, не обращая внимание на "свечение некоторых колб", выпейте за моё здоровье, а то простуда достала!:mrgreen:
     
  7. alaser

    alaser Пользователь

    Может в чем-то Вы и правы - а то получается как с "выкидышами" бауманки
    - про эффект Зеемана им рассказывают тама а где у лазера квантрон они не знают.(ладно - это общая беда рос."образования")
    иногда нужны и просто "что если" и "а если так?"
     
  8. silverray

    silverray Активный пользователь

    Так и хочется сказать -- "ясен пень, не будет!" :) Листья в Ф-УФ выглядят черными, если мне память не изменяет, и светиться после облучения явно не горят желанием :)
    Неправда Ваша. Эти эксперименты проводил еще К.А.Тимирязев, давным давно :) Уж я думаю, фосфоресценцию спиртового экстракта хлорофилла он вряд ли пропустил бы :D
    А вот тут как раз и элемент неожиданности. Я готов скорее допустить, что спирт или стекло были с присадками, имеющими долгое послесвечение, нежели то, что светится сам экстракт.
    Впрочем, я это лично проверю, не беспокойтесь :)
     
    alaser нравится это.
  9. St2Ra3nn8ik

    St2Ra3nn8ik Модератор Staff Member

    Красный и сине-фиолетовый (потому в ближнем УФ спектре листья черные (хлорофилл поглощает излучение). Но, поглощая УФ, хлорофилл люминесцирует красноватым светом. Про фосфоресцению его еще не слышал, надо проверить (УФ имеется, этанол тоже).
     
  10. silverray

    silverray Активный пользователь

    Дык, уже обсосали со всех сторон -- да, есть флуоресценция, и именно красная, но откуда фосфоресценция-то возьмется?
     
  11. St2Ra3nn8ik

    St2Ra3nn8ik Модератор Staff Member

    Какие 880 нм?!:confused: Накачка обычно 808 нм! И с каких пор фиолетовые 405 нм лазеры качают ИК?! В них сразу стоит 405 нм ЛД (кстати, фиолетовый, а не УФ, который начинается с λ, меньших 400 нм). Хотя, конечно, если удваивать частоту 808 нм лазера, то получится 404 нм, но КПД меньше будет, чем простого 405 нм ЛД.
     
  12. silverray

    silverray Активный пользователь

    Если не ошибаюсь, там могут быть такие преобразования: 808нм -- 1064нм -- (х4) 266нм.
     
  13. St2Ra3nn8ik

    St2Ra3nn8ik Модератор Staff Member

    Похоже на то. И это уже бактерицидный лазер!:lol: Правда, озона не будет - для него 183 нм надо. Интересно, какой КПД у такого преобразования частоты?
     
  14. silverray

    silverray Активный пользователь

    Думаю, что довольно грустный :(
     
  15. alaser

    alaser Пользователь

    кстати лазером на таких преобразованиях(+затвор) можно добиться и лазерной искры..Даже при мощности в 1-2 ватта - но "настоящих, "лазерных" - одномодовых и с расходимостью околотеоретической. - так строят лазеры для термояда. КПД 1-2 процента(общий)
     
  16. змей-горыныч

    змей-горыныч Пользователь

    Люминесцентное свечение тел под действием света (видимого и УФ-диапазона) называется фотолюминесценцией. Она, в свою очередь, делится на:
    - флуоресценцию, где время жизни эффекта (10−9÷10−6)с;
    -фосфоресценцию, где время жизни эффекта до 24 час.
    Вещества, имеющие делокализованные электроны (сопряжённые системы), обладают самой сильной люминесценцией. Растительные белки, содержащие ароматические аминокислоты и некоторые простетические группы, многие пигменты растений и в частности хлорофилл, обладают ярко выраженной способностью к люминесценции.
    Вот спектр флуоресценции зелёных листьев пшеницы после облучения их светом УФ-источника:
    http://www.force-a.eu/images/spectre.jpg (Взято из: http://www.force-a.eu/an/fluorescence.html)
    Здесь за красную флуоресценцию отвечает, конечно же, хлорофилл А, содержащийся в хлоропластах клеток. Два пика его флуоресценции 687 нм и 735нм получаются из-за наличия двух фотосистем фотосинтетического аппарата PSI и PSII.
    За флуоресценцию в сине-зелёной области ответственны вещества, входящие в состав зелёных листьев, волосков, эпидермиса, сосудистых пучков и стенок клеток. Это: гидроксикоричные кислоты, хромоны, стилбены (ресвератрол), кумарины, изофлавоны, никотинамиды, флавины, птеридины, алкалоиды. Молекулы этих веществ главным образом присутствуют в клетке вакуоли или связаны с клеточной стенкой.
    Вот спектры люминесценции некоторых из этих веществ: http://images.yandex.ru/yandsearch?p=6&text=%D1%84%D0%BE%D1%81%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%B5%D1%81%D1%86%D0%B8%D1%80%D1%83%D1%8E%D1%89%D0%B8%D0%B5%20%D0%B2%D0%B5%D1%89%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B0&noreask=1&img_url=www.cancerplot.ru%2FAUTO%2FGFX%2Ffluor_a.jpg&pos=136&rpt=simage&lr=194
    Здесь нужно обратить внимание на:
    - порфирины — азотосодержащие пигменты. Входят в состав молекулы хлорофилла;
    - флавины — группа пигментов. Входят в состав растительных клеток;
    - триптофан — ароматическая α-аминокислота. Синтезируется растениями. Спектры поглощения, флуоресценции и фосфоресценции для неё см. в http://www.medbiophys.ru/Ucheba/Lectures/lum2.pdf
    Спектральный анализ флуоресценции листьев показывает, что сине-зелёная излучает в диапазоне (400÷630) нм, тогда как красная - от красной до ближнего ИК (630÷800) нм. Типичный спектр флуоресценции листьев, индуцированной УФ-излучением, имеет три максимума (440÷450) нм, 687 нм и 735 нм, а также низкую полку при 530 нм, которая может быть более или менее выраженной у разных растений.
    Кроме того, при активации хлорофилла наночастицами металлов платиновой группы можно получить его флуоресценцию от сине-зелёной до красной области спектра в зависимости от размера нано-частиц: http://www.nanometer.ru/2011/03/19/luminiscencia_257533.html#
    Фосфоресценция — это особый тип фотолюминесценции. В отличие от флуоресцентного, фосфоресцентное вещество излучает поглощённую энергию не сразу, а в результате рекомбинации триплетно-возбуждённых молекул. Большее время реэмиссии связано с «запрещёнными» энергетическими квантовыми переходами. Поскольку такие переходы наблюдаются реже в обычных материалах, реэмиссия поглощённого излучения проходит с более низкой интенсивностью, и в течение длительного времени (до нескольких десятков часов).
    Фосфоресценция, подобно флуоресценции, вызывается только лучами, поглощаемыми телом, причём наиболее интенсивную фосфоресценцию вызывают коротковолновые лучи: синие, фиолетовые и, в особенности, УФ. Спектр фосфоресценции зависит от химического состава вещества. Но, как и в случае флуоресценции, излучаемый свет обладает всегда большей длиной волны, чем инициирующий. Спектр фосфоресценции сдвинут относительно спектра флуоресценции в длинноволновую область. Поэтому от таких веществ, как порфирины, флавины, триптофан и др. следует ожидать фосфоресценцию в сине-зелёной области. А для экспериментов по фосфоресценции следует подбирать растения, содержащие максимальное количество этих веществ.
    Хлорофиллы фосфоресцируют в ИК-области спектра, поэтому для наших глаз деревья в темноте не светятся: http://bio-cat.ru/ebook.php?file=holl_rao.djvu&page=8 В ходе многолетнего цикла работ институтом биохимии им. Баха РАН была впервые достоверно зарегистрирована фосфоресценция хлорофилла и его аналогов. Выявлена универсальная способность фотосинтетического аппарата зелёных растений, водорослей и цианобактерий генерировать триплетные состояния хлорофилла и его предшественников.
    Вероятность того, что молекула хлорофилла, находясь в возбуждённом состоянии, успеет прореагировать с другой молекулой, гораздо больше в случае триплетного состояния, из которого происходит фосфоресценция, чем в случае синглетного возбуждённого состояния, ответственного за флуоресценцию. Экспериментально было доказано, что хлорофилл в органических растворителях может находиться в триплетном состоянии.
    Подводя итог, можно сказать, что зелёные листья всё-таки способны как к люминесценции в синей, сине-зелёной и красной областях спектра, так и к фосфоресценции в сине-зелёной, красной и ИК областях спектра.:geek:
    Для того, чтобы убедиться в этом, достаточно было погуглить по-глубже. Не требуется даже портить спирт и искать подходящие растения.:p
     
  17. alaser

    alaser Пользователь

    -достойная подборка информации,
    правда глаз и мозг все-время "спотыкается" за "следует ожидать" и "может находится".
    Пугает также "вероятность выше" и поминание всуе РосНано..
    но:
    1. поэкспериментировать стоит.
    2. Поскольку в доступных нам растениях есть только первые два типа хлорофилла(наск.помню) то эксперименты стоит вести в смысле выбора растворителя( а доступно ?нам? в р-не двух десятков).
    ..и где-то у меня завалялась банка платино-хлористого соединения ЧДА-тут Роман собралсясобирался экспериментировать - чую до распада на порфириновое кольцо придется копать
     
  18. silverray

    silverray Активный пользователь

    Нет, я, конечно, с уважением отношусь к написанию сего титанического опуса. Но, ПМСМ, все можно было резюмировать одной фразой:
    "Хлорофиллы фосфоресцируют в ИК-области спектра, поэтому для наших глаз деревья в темноте не светятся"


    Фраза "следует ожидать фосфоресценцию в сине-зелёной области" вообще повергла в ступор -- видимо, надо упросить клеточные структуры листьев (танцами с бубном и пением мантр, наверное?) побольше накапливать "порфирины, флавины, триптофан и др." :)

    А вот последняя фраза -- "Для того, чтобы убедиться в этом, достаточно было погуглить по-глубже. Не требуется даже портить спирт и искать подходящие растения.:p" -- просто вынесла мозг: я так понял, что фундаментальная наука совсем не нужна, если есть Гугл :D
     
  19. alaser

    alaser Пользователь

    ну есть же в генной инженерии универсальный светящийся ген-маркер(зеленый).
    а узреть деревья наверное можно в ПНВ-клевая подсветка - облучаем УФ-лазером днем а вечером на танке..
     
  20. St2Ra3nn8ik

    St2Ra3nn8ik Модератор Staff Member

    Вопрос Горынычу: на каких именно λ наблюдается ИК-фосфорисценция хлорофилла?
     

Поделиться этой страницей