Fotobiophysik

Question 1

Was beschreibt das Lambert-beeresche Gesetz? Wovon ist ∆I abhängig?Formel? Was ist ε?

Answer 1

• Änderung der Lichtintesität(Extintion) im Gegensatz zur Ausgangsintensität bei einem Lichtstrahl durch eine Küvette
• von der Schichtdicke, Anfangsintensität und der Konzentration des gelösten Stoffs
• E=log(I₀/I)=ε•c•d
• ε->Extinktionskoefizient-> gilt immer für bestimmte Wellenlänge

Question 2

Zusammenhang Transmission,Absorption und Extinktion?

Answer 2

-Transmission: welcher Anteil des Lichts geht durch

T=I/I₀

Absorbtion: wieviel wird absorbiert A=1-T

-Extinktion(absorbanz) 𝐸 = −𝑙𝑜𝑔T

Question 3

Wie kann man den Extinktionskoeffizienten bei einer bestimmten Wellenlänge bestimmen?

Answer 3

Question 4

Wann nimmt ein Elektron Lichtenergie eines Photons auf, um in einen höhreren Energiezustand zu kommen?

Answer 4

-wenn die Energie des Photons genau der Energiediffernez zwischen dem Grndzustand und dem angeregten Zustand des Elektrons entspricht

Question 5

Wie ist ein UV-Vis-Spektrometer aufgebaut?

Answer 5

• Lichtquelle->Monochromator(z.B. Prisma oder Gitter)->Küvette-> Detektor
• man es jeweils für die Probe und eine Referenzmessung mit der Küvette mit nur Lösungsmittel

Question 6

Was sieht man, wenn eine bestimmte Farbe stark absorbiert wird?

Answer 6

-alle anderen Farben

Question 7

Warum sind Pflanzen grün?

Answer 7

-Chlorophyll absorbiert besonders im roten und blauen Wellenlängenbereich

Question 8

Was versteht man unter einem Übergangsdipolmoment?

Answer 8

-Maß für die Ladungsumverteilung während des Übergangs ->nur wenn ein Übergangsdipolmoment vorhanden->Übergang möglich

Question 9

Welche Übergänge finden in Molekülen statt?

Answer 9

• zwischen Homo und Lumo
• z.B. sigma-> sigma* oder pi*

Question 10

Wann kann ein Übergang stattfinden? Auswahlregeln der UV-Vis-Spektroskopie?

Answer 10

• Keine Spinnumkehr-> Verbot des Übergangs von Singulett in Triplettzustände und umgekehrt
• Überlappungsverbot-> Verboten sind Übergänge die nicht oder nicht genügend überlappen Beispiel: n/ π * Übergang in Carbonylverbindungen
• Paritätsregel (Regel von Laport):Es sind nur Übergänge zwischen Molekülorbitalen erlaubt die unterschiedliche Symmetrieeigenschaften bezüglich des Symmetriezentrums d.h. unterschiedliche Parität aufweisen

Question 12

Erklären

Answer 12

• A->Absorption
• F->Fluoreszenz
• P->Phosphoreszenz(nach übergang in Triplettzustand)
• SID-> Strahlungslose Desaktivierung

Konvertierung:

• IC->internal conversion
• ISC ->intersystematic crossing->Singulett zu triplett-system

Question 13

Wie absorbiert Eumelanin?

Answer 13

• Absorption im UV-Bereich
• da wo Transmission der Hornschicht zu nimmt nimmt auch Melanin-absorption ab
• absorbiert UV-Strahlung und gibt Energie durch Internal conversion ab->Rotation und Schwingung

Question 14

Was besagt das Franck-Condon-Prinzip?

Answer 14

• Elektronenübergänge finden so schnell statt dass die Kerne nicht unmitttelbar drauf reagieren können
• Kernschwingung langsamer
• angeregter Schwingungszustand, wenn Kernabstand S₀ und S₁ verschieden ist

Question 15

Was sind Anwendungen der UV-Vis Spektrometrie?

Answer 15

-Konzentrationsbestimmung von Proteinen -Bestimmung von Blutalkohol (ADH Methode) - Identifizierung von Intermediaten bei - Photoreaktionen Bestimmung des pKa von - Übergängen Kinetische Messungen

Question 16

Wie funktioniert die Blutkonzentrationsbestimmung von Alkohol(ADH-Methode)

Answer 16

• Ethanol kann mit NAD+ mithilfe der Alkoholdehydrogenase zu NADH umgesetzt werden
• NADH-Konzentration entspricht dann der Alkohol-Konzentration
• NADH kann über UV-Vis-Spektrometrie ermittelt werden

Question 17

Wie können die verschiedenen Intermdiate eines Rhodopsins zeitaufgelöst bestimmt werden?

Answer 17

• alle Zustände haben charakteristische Absorptionsspektren
• durch verschiedene Absorptionsmaxima kann aktueller Zustand des Photorezeptors bestimmt werden

Question 19

Welche Übergänge sind bei UV-Vis Spektroskopie möglich?

Answer 19

• pi -> pi*
• n -> pi*