生物物理作业简要.docx

1、液态红外光谱是否需要水做溶剂?为什么?
答:试样中不应含有游离水。在溶液中测定光谱时,由于溶剂的种类、溶剂的浓度和测定时的温度不同,同一种物质所测得的光谱也不同。通常在极性溶剂中,溶质分子的极性基团的伸缩振动频率随溶剂极性的增加而向低波数方向移动,并且强度增大。水本身有红外吸收,会严重干扰样品谱,而且会侵蚀吸收池的盐窗。因此,在红外光谱测定中,应尽量采用非极性的溶剂。
2、(1)线性分子的振动自由度为什么是3N-5?
答:分子的运动由平动、转动和振动三部分组成。平动可视为分子的质心在空间的位置变化,转动可视为分子在空间取向的变化,振动则可看成分子在其质心和空间取向不变时,分子中原子相对位置的变化。对于一个原子数为 N 的分子来说, 总共具有 3N个运动自由度, 需要3个空间坐标来确定这个分子质心的位置。如果是直线分子,2个坐标就可以确定分子在空间的取向,因此5个坐标确定线性分子的平动和转动自由度。在确定分子的平动和转动自由度数量后,剩下的就是分子的振动自由度。故线性分子振动自由度=3N-3(平移自由度)-2(转动自由度)=3N-5。
(2)红外光谱中是否能够观察到所有振动自由度对应的红外吸收峰?为什么?
答:实际观察到的红外吸收峰的数目,往往少于振动形式的数目,减少的原因主要有:(1)不产生偶极矩变化的振动没有红外吸收,不产生红外吸收峰。(2) 简并,两种振动具有相同频率,只出现一个峰;(3)吸收峰太弱,仪器不能分辨,或者超过了仪器可以测定的波长范围。(4)强峰往往要覆盖与它频率相近的弱而窄的峰。
3、CO2的红外吸收光谱中能够观察到几个红外吸收峰?为什么?
答:CO2是一个对称分子,正负电荷中心重叠,偶极矩u=0。在对称的伸缩振动中,正负电荷中心始终重叠,Δu=0,为非红外活性;在反对称伸缩振动、面内弯曲振动、外弯曲振动中都能产生瞬间偶极矩,Δu≠0,因此是红外活性的,能在红外吸收光谱图中产生吸收峰。但面内弯曲振动和外弯曲振动的振动频率相同,两种振动发生简并。所以,CO2虽然有四种振动形式,但在红外光谱图上只出现两个吸收峰。它们是2349cm-1的不对称伸缩振动和667cm-1的弯曲振动吸
收。 
4、拉曼光谱中为什么Stokes线的强度远大于反Stokes线?
答:反斯托克斯线的强度远小于斯托克斯线的强度,这是由于玻尔兹曼分布,处于振动基态上的粒子数远大于处于振动激发态上的粒子数。绝大多数分子处于振动基态,因此由较高能级跃迁而激发出的反stokes线要弱很多。反之,由较低能级跃迁产生的stokes线会强很多。
1、荧光技术用于研究生物医学样品的主要参数有哪些?量子产率与荧光强度的区别及关系是什么? 荧光偏振的意义是什么?
荧光光谱、荧光寿命、荧光偏振、荧光强度、荧光探针
1) 荧光强度的定义:在一定激发波长(λex)作用下,发射的荧光强弱。
F=Iaf
2) f=发射光子数/吸收光子数(量子产率)
(1) 荧光偏振度的物理意义:
A :I//=I^ ,P=0,自然光,荧光分子运动很快,取向随机。(稀溶液中的荧光分子)
B:I//或I^为0 ,P=±1,平面偏振光,荧光分子运动很慢或取向有序的情况。
C: I//¹I^ ¹ 0 ,0<P<1,生物大分子的荧光属于这种情况。
2、举例说明荧光技术的应用