Optyczna symulacja rentgenogramu β – DNA
Zagadnienia do opracowania.
- Falowa naturaświatła.
- Spójność przestrzenna i czasowa światła.
- Interferencja światła. Doświadczenie Younga.
- Dyfrakcjaświatła.
- Równanie siatki dyfrakcyjnej.
- Analiza rzeczywistego rentgenogramu β – DNA.
- promieniowanie rentgenowskie;
- metoda eksperymentalna dyfrakcji promieni X na preparacie β – DNA;
- analiza cech rentgenogramu β – DNA.
- Analogie optyczne obrazów dyfrakcyjnych promieni rentgenowskich.
- Struktura kwasu dezoksyrybonukleinowegoβ – DNA.
- Zastosowanie metody laserowej symulacji optycznej do interpretacji rentgenogramu β – DNA:
- analiza obrazów dyfrakcyjnych 9 siatek wchodzących w skład zestawu ćwiczeniowego;
- powiązanie charakterystycznych cech obrazów dyfrakcyjnych 9 siatek ze strukturalnymi parametrami modelu molekuły β – DNA.
- Zasada działania półprzewodnikowych diod laserowych.
- Elektroniczna rejestracja obrazu za pomocą kamery CCD (Charge-Coupled Devices).
Zestaw przyrządów.
- Półprzewodnikowy laser diodowy (λ = 680 nm).
- Zestaw 9 siatek dyfrakcyjnych.
- Ekran.
- Kamera CCD.
- Zestaw komputerowy.
Literatura.
- J. R. Meyer-Arendt – „Wstęp do optyki”, PWN, Warszawa 1979.
- Z. Kleszczewski – „Wybrane zagadnienia z optyki falowej”,Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2003.
- A. Pilawski –„Podstawy biofizyki”,Państwowy Zakład Wydawnictw Lekarskich, Warszawa 1985.
- J. Kączkowski – „Podstawy biochemii”, Wydawnictwo Naukowo–Techniczne, Warszawa 1999.
- R. T. Morrison, R.N. Boyd–„Chemia organiczna”, Tom 2, PWN, Warszawa 1999.
- B. Ziętek –„Optoelektronika”, Wydawnictwo UMK, Toruń 2005.
- A. A. Lucas, PH. Lambin, R. Mairesse and M. Mathot–“Revealing the Backbone Structure of β – DNA from Laser Optical Simulations of its X – Ray Diffraction Diagram”, 1997.
- T. R. Welberry, J. M. Thomas–“Optical Transform Methods”, Chemistry in Britain“, 383, April 1989 .
- H. Lipson–“Optical Transforms”, Academic Press, London – New York 1972.
- R. T. Morrison, R. N. Boyd–“Organic Chemistry”, Prentice Hall, 2008.
- Ch. Hammond – “The Basic of Crystallography and Diffraction”, Oxford Science Publications, Oxford 2009.
Optical simulation of β – DNA X-ray image
Background theory
- Wave nature of light.
- Spatial and temporal coherence of light.
- Interference of light. Young’s double-slit experiment.
- Diffraction of light.
- Diffraction grating equation.
- Analysis of real X-ray diffraction by β – DNA:
- X-ray radiation;
- experimental method of X-ray diffraction by a preparation of β – DNA;
- analysis of the characteristics of β – DNA X-ray diffraction.
- Optical analogies of X-ray diffraction images.
- The structure of deoxyribonucleic acid β – DNA.
- Use of laser optical simulations for the interpretation of β – DNA X-ray diffraction:
- diffraction image analysis of the 9 gratings included in the experimental kit.
- linking the characteristic features of the diffraction images from the 9 gratings with the structural parameters of the model of a β – DNA molecule.
- Principle of operation of semiconductor laser diodes.
- Recording an image using the camera’s CCD (Charge-Coupled Device).
Apparatus
- Semiconductor laser diode (λ = 680 nm).
- Set of 9 diffraction gratings.
- Screen.
- CCD camera.
- Computer.
Literature
- A.A. Lucas, PH. Lambin, R. Mairesse and M.Mathot – “Revealing the Backbone Structure of β– DNA from Laser Optical Simulations of its X – Ray Diffraction Diagram”, 1997.
- T.R. Welberry, J.M. Thomas – “Optical Transform Methods”, Chemistry in Britain “, 383, April 1989.
- H. Lipson – “Optical Transforms”, Academic Press, London – New York 1972.
- R.T. Morrison, R.N. Boyd – “Organic Chemistry”, Prentice Hall, 2008.
- Ch. Hammond – “The Basic of Crystallography and Diffraction”, Oxford Science Publications, Oxford 2009.
Dodaj komentarz
Chcesz się przyłączyć do dyskusji?Feel free to contribute!