Optyczna symulacja rentgenogramu β – DNA

Zagadnienia do opracowania.

  1. Falowa naturaświatła.
  2. Spójność przestrzenna i czasowa światła.
  3. Interferencja światła. Doświadczenie Younga.
  4. Dyfrakcjaświatła.
  5. Równanie siatki dyfrakcyjnej.
  6. Analiza rzeczywistego rentgenogramu β – DNA.
    1. promieniowanie rentgenowskie;
    2. metoda eksperymentalna dyfrakcji promieni X na preparacie β – DNA;
    3. analiza cech rentgenogramu β – DNA.
  7. Analogie optyczne obrazów dyfrakcyjnych promieni rentgenowskich.
  8. Struktura kwasu dezoksyrybonukleinowegoβ – DNA.
  9. Zastosowanie metody laserowej symulacji optycznej do interpretacji rentgenogramu β – DNA:
    1. analiza obrazów dyfrakcyjnych 9 siatek wchodzących w skład zestawu ćwiczeniowego;
    2. powiązanie charakterystycznych cech obrazów dyfrakcyjnych 9 siatek ze strukturalnymi parametrami modelu molekuły β – DNA.
  10. Zasada działania półprzewodnikowych diod laserowych.
  11. Elektroniczna rejestracja obrazu za pomocą kamery CCD (Charge-Coupled Devices).

Zestaw przyrządów.

  1. Półprzewodnikowy laser diodowy (λ = 680 nm).
  2. Zestaw 9 siatek dyfrakcyjnych.
  3. Ekran.
  4. Kamera CCD.
  5. Zestaw komputerowy.

Literatura.

  1. J. R. Meyer-Arendt – „Wstęp do optyki”, PWN, Warszawa 1979.
  2. Z. Kleszczewski – „Wybrane zagadnienia z optyki falowej”,Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2003.
  3. A. Pilawski –„Podstawy biofizyki”,Państwowy Zakład Wydawnictw Lekarskich, Warszawa 1985.
  4. J. Kączkowski – „Podstawy biochemii”, Wydawnictwo Naukowo–Techniczne, Warszawa 1999.
  5. R. T. Morrison, R.N. Boyd–„Chemia organiczna”, Tom 2, PWN, Warszawa 1999.
  6. B. Ziętek –„Optoelektronika”, Wydawnictwo UMK, Toruń 2005.
  7. 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.
  8. T. R. Welberry, J. M. Thomas–“Optical Transform Methods”, Chemistry in Britain“, 383, April 1989 .
  9. H. Lipson–“Optical Transforms”, Academic Press, London – New York 1972.
  10. R. T. Morrison, R. N. Boyd–“Organic Chemistry”, Prentice Hall, 2008.
  11. Ch. Hammond – “The Basic of Crystallography and Diffraction”, Oxford Science Publications, Oxford 2009.

Optical simulation of β – DNA X-ray image

Background theory

  1. Wave nature of light.
  2. Spatial and temporal coherence of light.
  3. Interference of light. Young’s double-slit experiment.
  4. Diffraction of light.
  5. Diffraction grating equation.
  6. Analysis of real X-ray diffraction by β – DNA:
    1. X-ray radiation;
    2. experimental method of X-ray diffraction by a preparation of β – DNA;
    3. analysis of the characteristics of β – DNA X-ray diffraction.
  7. Optical analogies of X-ray diffraction images.
  8. The structure of deoxyribonucleic acid β – DNA.
  9. Use of laser optical simulations for the interpretation of β – DNA X-ray diffraction:
    1. diffraction image analysis of the 9 gratings included in the experimental kit.
    2. linking the characteristic features of the diffraction images from the 9 gratings with the structural parameters of the model of a β – DNA molecule.
  10. Principle of operation of semiconductor laser diodes.
  11. Recording an image using the camera’s CCD (Charge-Coupled Device).

 

Apparatus

  1. Semiconductor laser diode (λ = 680 nm).
  2. Set of 9 diffraction gratings.
  3. Screen.
  4. CCD camera.
  5. Computer.

 

Literature

  1. 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.
  2. T.R. Welberry, J.M. Thomas – “Optical Transform Methods”, Chemistry in Britain “, 383, April 1989.
  3. H. Lipson – Optical Transforms”, Academic Press, London – New York 1972.
  4. R.T. Morrison, R.N. Boyd – “Organic Chemistry”, Prentice Hall, 2008.
  5. Ch. Hammond – “The Basic of Crystallography and Diffraction”, Oxford Science Publications, Oxford 2009.

 

 

 

0 komentarzy:

Dodaj komentarz

Chcesz się przyłączyć do dyskusji?
Feel free to contribute!

Dodaj komentarz