رنگ‌تابی دورانی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

رنگ تابی دورانی یا (circular dichroism (CD روشی مبتنی بر طیف سنجی است که بر اساس تفاوت در میزان جذب نور قطبیده راست دوران کننده و نور قطبیده چپ دوران کننده توسط ملکول فعال از لحاظ نوری استوار است. از این روش برای بررسی ساختار پلیمرهای زیستی مانند پروتئین و اسیدهای نوکلئیک استفاده می‌شود. رنگ تابی دورانی

رنگ تابی دورانی اشاره به جذب دیفرانسیل نور چپ و راست گردش قطبی است. این پدیده توسط Jean-Baptiste Biot, Augustin Fresnel و Aimé Cotton در نیمه اول از قرن 19th کشف شد. این روش در باندهای جذب مولکول های کایرال نوری فعال به نمایش گذاشته شده است. این روش اسپکتروسکوپی طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی در زمینه های مختلف است. برجسته ترین این روش ها، CD UV است که به منظور بررسی ساختار دوم پروتئین استفاده می گردد. UV/V که یک نوع CD است برای بررسی انتقال شارژ استفاده می گردد.

قطبش دایره ای از نور

تابش الکترومغناطیسی شامل میدان الکتریک (E) و مغناطیسی (B) است که نوسان عمود بر یکدیگر دارند و به جهت انتشار است. در حالی که نوری که بصورت خطی قطبی شده زمانی اتفاق می افتد که بردار میدان الکتریکی نوسان تنها در یک صفحه و گردش قطبی نور زمانی اتفاق می افتد که جهت بردار میدان الکتریکی در جهت انتشار آن با شدت ثابت باشد. در یک نقطه در فضا، گردش قطبی بردار ردیابی یک دایره بیش از یک دوره از فرکانس موج است. دو نمودار زیر نشان می دهد بردار الکتریکی از نور خطی و گردش قطبی، در یک لحظه از زمان، برای طیف وسیعی از موقعیت؛ طرح بردار گردش قطبی الکتریکی در امتداد جهت انتشار (k) به شکل یک مارپیچ است.

تعامل نور قطبی شده دورانی با ماده

هنگامی که گردش نور قطبی شده از طریق جذب نوری متوسط فعال، سرعت بین polarizations راست و چپ متفاوت است (CL ≠ CR) و همچنین طول موج آنها (λL ≠ λR) و تا حدی که آنها جذب شده‌اند (εL ≠ εR). رنگ تابی دورانی عبارت از تفاوت Δε ≡ εL-εR است. میدان الکتریکی از یک پرتو نور که باعث جابجایی خطی در هنگام برقراری ارتباط با یک مولکول (دو قطبی الکتریکی)، در حالی که میدان مغناطیسی آن، باعث می شود جابه جایی گردش (دو قطبی مغناطیسی) می شود. این دو حرکت ترکیب باعث تحریک الکترون در یک حرکت مارپیچی، که شامل جا به جایی و چرخش مرتبط با آنها است. رابطه تجربی بین مقاومت (R) چرخشی از یک نمونه و Δε عبارتست از:

قدرت چرخشی از لحاظ نظری به صورت زیر بیان می‌شود:

در اینجا دو معادله که از درجه غیر صفر، اپراتور گشتاور دوقطبی الکتریکی و مغناطیسی (و) باید به عنوان نمایندگی اصلی غیر قابل تقلیل تبدیل را مشاهده مینماییم. و مجموعه نقاطی هستند که تنها نقطه ای که در آن این می تواند رخ دهد، تنها مولکول کایرال CD فعال است. به عبارت ساده، به دلیل گردش قطبی نور که خود "کایرال" است، در تعامل متفاوت با مولکول کایرال است. جذب دلتا تعریف: \Delta A=A_L-A_R \,

که در آن ΔA (جذب دلتا) تفاوت بین جذب نور پلاریزه راستگرد و چپگرد ( چیزی که معمولاً اندازه گیری می شود) است. ΔA تابعی از طول موج است، بنابراین برای اندازه گیری معنی دار طول موجی که در آن آزمایش انجام شده باید مشخص باشند.

CD مولی[ویرایش]

همچنین می توانید با استفاده از قانون Beer/0}:

\Delta A = (\epsilon_L - \epsilon_R)Cl\, که در آن

ε L و ε R ضرایب انقراض مولار نور LCP و RCP، C غلظت مولار L طول مسیر به سانتی متر (cm) است.

در نتیجه \Delta \epsilon =\epsilon_L-\epsilon_R\,

dichroism مولار است. این ویژگی ذاتی این همان چیزی است که معمولاً به عنوان dichroism دایره ای از این ماده شناخته می شوند. از آنجا که \Delta \epsilon تابعی از طول موج، میزان مولار dichroism ( \Delta \epsilon ) باید به طول موجی که در آن معتبر است را مشخص کنید.

اثرات غیرذاتی در dichroism مدور[ویرایش]

در بسیاری از کاربردهای عملی CD، که در زیر مورد بحث قرار گرفته ، CD اندازه گیری شده صرفاً یک ویژگی ذاتی مولکولی نیست ، بلکه بستگی به ترکیب مولکولی دارد. در چنین حالتی CD همچنین ممکن است تابعی از دما، غلظت، و محیط شیمیایی، از جمله حلال ها باشد. در این گونه موارد CD گزارش شده را نیز باید به این عوامل مرتبط دیگر نیز اشاره کرد تا عدد گزارش شده معنی دار باشد .

منابع[ویرایش]

  • مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا، «Circular dichroism»، ویکی‌پدیای انگلیسی، دانشنامهٔ آزاد (بازیابی در ۲۰ اکتبر ۲۰۰۸).