definitie Flashcards
Radiation pressure
Radiation pressure is de druk die wordt uitgeoefend door elektromagnetische straling op een oppervlak of object wanneer deze ermee in wisselwerking staat. Wanneer licht of een andere vorm van elektromagnetische straling, zoals fotonen, op een oppervlak valt, wordt er impuls overgedragen aan het oppervlak. DIT BETEKEND DAT HET FOTON ZIJN MOMENTUM DOORGEEFT aan het oppervlakte (wanneer geabsorbeerd, gereflecteerd of verstrooid)
Deze impuls-overdracht resulteert in een kracht die wordt uitgeoefend op het oppervlak, wat resulteert in een druk die bekend staat als radiation pressure.
Het foto-elektrisch effect
Het foto-elektrisch effect= is een fenomeen waarbij elektronen worden uitgestoten uit een materiaal dat wordt blootgesteld aan elektromagnetische straling zoals licht.
Bij het foto-elektrisch effect treedt de interactie op tussen fotonen (lichtdeeltjes) en elektronen in het materiaal. Wanneer een foton met voldoende energie inwerkt op het oppervlak van het materiaal, kan het elektronen in het materiaal “uitslaan” of “uitstoten”. Het energieniveau van het foton moet hoger zijn dan de bindingsenergie van het elektron in het materiaal om het te kunnen ioniseren en te laten ontsnappen. Deze uitgestoten elektronen worden waargenomen door de detector ( waarneming is een potentiaal verschil).
optical trapping
Het is gebaseerd op het principe van stralingsdruk, waarbij fotonen van het laserlicht momentum overdragen aan de deeltjes en zo een kracht uitoefenen.
Bij optische trapping wordt een laserstraal scherp gefocust met behulp van een objectief, waardoor een klein gebied ontstaat met een hoge lichtintensiteit. Wanneer deeltjes zich in dit focusgebied bevinden, worden ze aangetrokken tot het gebied met de hoogste lichtintensiteit. Deze techniek maakt gebruik van de eigenschappen van de stralingsdruk, waarbij de deeltjes zich naar de regio met de hoogste intensiteit van het laserlicht bewegen
Stationaire toestanden
Stationaire toestanden: dit wilt zeggen dat de electronen in een rusttoestand zitten. Ze blijven dus stabiel, nemen geen energie op of afgeven. Men vermoed dat de ‘core’ positief geladen is en dat de electronen er rond zweven in een spirale beweging.
The ionization energy
verwijst naar de hoeveelheid energie die nodig is om een elektron volledig te verwijderen van een atoom of een positief geladen ion. Het is de energie die vereist is om een atoom in zijn meest neutrale toestand te ioniseren, dat wil zeggen om een elektron van het atoom volledig los te maken.
Wanneer een atoom of ion wordt blootgesteld aan voldoende energie, kan een elektron van het atoom worden geëxciteerd en kan het volledig worden verwijderd uit zijn elektronenschil.
statement van brogolie
statement van brogolie: Deze verklaring houdt in dat materie, zoals elektronen en andere deeltjes, zowel deeltjes- als golfachtige eigenschappen bezit.
Het belangrijkste statement van de Broglie-verklaring is dat elk deeltje met een impuls p een corresponderende golflengte heeft, die wordt geassocieerd met zijn beweging. Deze golflengte, lambda (λ), wordt de de Broglie-golflengte genoemd en kan worden berekend met behulp van de formule:
λ = h / p
waarbij h de constante van Planck is en p de impuls van het deeltje is.
extinction coefficient
extinction coefficient ( = optical density) = is een maat voor de absorptiecapaciteit van een stof voor elektromagnetische straling, zoals licht.
De extinctiecoëfficiënt is afhankelijk van verschillende factoren, waaronder de structuur van de stof, de aard van de elektronische overgangen die plaatsvinden en de golflengte van het licht dat wordt gebruikt
Dit kan gemeten worden door een spectrometer. Waarbij de oplossing in een cuvette wordt gestoken waarop een monochromatisch licht door stroomt met een intensiteit I0. Aan de andere kant staat een detector en de intensiteit I wordt waargenomen ( deze is kleiner dan instomend licht aangezien een deel van het licht wordt geabsorbeerd.
wet van Lambert beer
principe in spectroscopie dat de relatie beschrijft tussen de absorptie van licht en de concentratie van een stof in een oplossing.
De wet van Lambert-Beer stelt dat de absorptie van licht bij een bepaalde golflengte recht evenredig is met de concentratie van de absorberende stof en de weglengte van het licht door de oplossing. Het kan wiskundig worden weergegeven als:
A = εlc
Waar:
A is de absorptie
ε is het molaire absorptievermogen (ook bekend als de molaire extinctiecoëfficiënt)
l is de weglengte van het licht door de oplossing
c is de concentratie van de absorberende stof
Vibrational relaxation
Vibrationele relaxatie verwijst naar het proces waarbij een molecuul overtollige vibratie-energie overdraagt aan zijn omgeving, meestal door botsingen met andere moleculen of door het uitzenden van fotonen, en terugkeert naar een lagere vibratie-energie toestand.
internal conversion
“toegestane” iso-energetische overgang tussen twee elektronische toestanden met dezelfde spinmultipliciteit, meestal gevolgd door trillingsrelaxatie.
intersystem crossing
“verboden” iso-energetische overgang tussen twee elektronische toestanden met verschillende spinmultipliciteit, meestal gevolgd door trillingsrelaxatie.
van singlet state naar een triplet state.
fosforescentie
“verboden” spontane emissie van straling bij overgang tussen twee elektronische toestanden met verschillende spinmultipliciteit.
gaat van triplet state S=1 naar een singlet state S=0
Stokes shift
het fenomeen waarbij de golflengte van uitgezonden licht verschuift naar een langere golflengte in vergelijking met het geabsorbeerde licht. Met andere woorden, de uitgezonden lichtgolven hebben een lagere energie en langere golflengte dan de geabsorbeerde lichtgolven. Dit komt door vibration relaxation en solvent reorganisation.
- Vibration relaxation verwijs naar het geleidelijk verliezen van energie door botsingen met andere moleculen, hierdoor gaat de elektron naar een lagere vibratie-energiestaat wat resulteert in de emissie van langere golflengtes.
- Solvent reorganisation verwijst naar een verandering in de omgeving van een molecule ( zoals oplosmiddel). Wanneer een molecuul vibreert in een aangeslagen toestand, kan het de elektrische veldsterkte in zijn omgeving veranderen, waardoor het oplosmiddel zich herorganiseert. Deze herorganisatie van het oplosmiddel zorgt ook voor een verschuiving naar langere golflengtes (redshift).
Dit is belangrijk in de spectroscopie omdat je hier een duidelijk verschil kunt zien in exitatie en emissie licht.
quantum yield fluorescentie
De fluorescentiekwantumopbrengst is een maat voor de efficiëntie waarmee een molecule fluorescerend licht uitstraalt na absorptie van fotonen. Het geeft de verhouding weer tussen het aantal uitgezonden fluorescentiefotonen en het aantal geabsorbeerde fotonen.
inner filter effect
inner filter-effect: Het inner filter effect is een fenomeen dat optreedt wanneer de absorptie van licht door een stof in een monster de intensiteit van de fluorescentie beïnvloedt.
Het primaire inner filter effect treedt op wanneer de absorptie van het licht door een absorberende stof ( chromoforen) direct invloed heeft op de excitatie van de fluorescerende molecolen. De hoeveelheid beschikbare energie voor de excitatie van de fluorescerende moleculen verminderen waardoor er minder fluorescentie intensiteit wordt waargenomen. Licht valt in op de buitenkant van cuvet, al het licht wordt daar geabsorbeerd ( dit wordt niet gedetecteerd) en fluoroforen in het midden zullen minder exitatielicht hebben waardoor er minder emissie wordt waargenomen. Dit emissielicht wordt wel opgenomen door de detector.
Het secundaire inner filter effect verwijst naar de situatie ( te hoge conc aan fluoroforen) waarin emissielicht door een fluorofoor ook als exitatielicht dient voor een andere fluorofoor waardoor er meerdere stokes shifts zullen bestaan en dus langere golflengtes verkregen worden RED shift.
fluorescence lifetime
verwijst naar de gemiddelde tijd die een molecule in een aangeslagen toestand blijft voordat het terugvalt naar de grondtoestand en fluorescentie-emissie optreedt. Het is een kwantitatieve maatstaf voor de duur van het fluorescentieproces
Single photon timing (SPT) or Time-correlated single photon counting (TC-SPC):
verwijst naar een techniek waarbij de tijd van aankomst van individuele fotonen wordt gemeten met hoge precisie. Bij single photon timing wordt een detector gebruikt om individuele fotonen te detecteren en de tijdstippen van hun aankomst te registreren. De fotonen worden gemeten door TAC ( time to amplitude converter). Wanneer een foton wordt gedetecteerd, start de TAC en meet het de tijd tussen het foton en het stopsignaal (volgende puls). Deze gemeten tijd wordt omgezet in een analoge spanning, die kan worden gedigitaliseerd en verder verwerkt.
TRES
time resolved emission spectroscopy: is een techniek die wordt gebruikt om de tijdsafhankelijke eigenschappen van fluorescentie-emissie te bestuderen. Bij TRES wordt een monster geëxciteerd met een kortdurende lichtpuls, meestal een laserpuls. Vervolgens wordt de fluorescentie-emissie van het monster gemeten als functie van de tijd met behulp van een detector en een tijdsgevoelig detectiesysteem. Door de tijdresolutie van de meting kunnen verschillende processen en fenomenen worden onderzocht, zoals de fluorescentielevensduur, fluorescentiekinetiek, energie-overdracht, moleculaire relaxatie en interacties tussen moleculen
In TRES kan solventrelaxatie worden waargenomen als een verandering in de vorm en kinetiek van de tijdsopgeloste emissiespectra. De interactie tussen het geëxciteerde molecuul en het solvent kan leiden tot snelle of langzame relaxatieprocessen, afhankelijk van de eigenschappen van het solvent en het molecuul.
Excimeer
een excimeer is een molecuulcomplex dat ontstaat wanneer twee moleculen met verschillende elektronische toestanden dicht bij elkaar komen en een stabiele geassocieerde toestand vormen. Het is een HETERODIMEER waarbij tenminste 1 molecule in zijn elektronische geexiteerde statium zit. Het is dus een molecuulcomplex tussen 2 moleculen die niet zouden binden wanneer beide in het grondstadium bevinden. Lifetime van excimeren zijn meestal langer dan de monomeren (lifetime is tijd in excited state). Excimeren veroorzaken ook een redshift. Excimeren kunnen beide in een J-band of H-band zitten. ( bij de H is er denk ik meer vibrational relaxation dus grotere redshift) ( H-band brede piek en J-band een stijlere piek)
statische quenching
een niet-stralend energieoverdrachtsproces waarbij de fluorescentie-emissie van een fluorofore wordt gedempt door nabije quenchermoleculen, zonder dat er een chemische reactie plaatsvindt. ( bij hoge temperaturen -> minder efficiente quenching)
dynamische quenching
dynamische (= collisional quenching) = Bij dynamische quenching kan de quencher de geëxciteerde toestand van de fluorofore deactiveren door verschillende mechanismen, zoals elektronentransfer, protontransfer of energieoverdracht via resonantie. Hier wordt het emissielicht dus gedempt door een chemische reactie. Bij hogere temperaturen is deze efficienter en deze is afhankelijk van de concentratie quenchers dat toegevoegd wordt aan de oplossing.
triviale enegytransfer
Bij triviale energieoverdracht wordt de energie overgedragen van een energierijk deeltje naar een energiearm deeltje zonder dat er fotonen worden uitgezonden. In plaats daarvan wordt de energie overgedragen door middel van interacties tussen de deeltjes, zoals elektronische, vibrerende of roterende interacties. Deze interacties kunnen leiden tot energie-uitwisseling en het bereiken van een nieuw energieniveau voor het ontvangende deeltje.
FRET
FRET: FRET staat voor Fluorescence resonance energy transfer. Dit is het fenomeen waarbij 2 fluoroforen in de nabijheid van elkaar zijn en er energieoverdracht plaatsvindt van het ene fluorofor naar het andere. Het heeft een donor en acceptorfluorofoor (overlap van emissie spectra van donor met exitatie spectra van acceptor). Indien deze in de buurt komen zal er energie van donor naar acceptor gaan waardoor donor minder licht uitstoot en acceptor meer licht uitstoot. De FRET-efficiëntie kan worden gebruikt om informatie te verkrijgen over de afstand tussen de fluoroforen en hun dynamica in een systeem.
Dit werkt via dipol-dipol interactions waarbij GEEN electronen uitgewisseld worden
spectroscopie gebruikt om de levensduur en fluorescentie-intensiteit te bestuderen.
FRET belangrijke techniek in spectroscopie om informatie te verkrijgen over afstanden en interacties tussen moleculen ( geometrische informatie).
FRET kan gebruikt worden voor protein-protein interactie, conformational changes en proteolytische processen.
Dexter type energytransfer
de afstand van donor en acceptor moet nog dichter zijn ivm fret. ( niet afhankelijk van dipol dipol interactions.) -> elektronen uitwisselen tss molecule.
