Элементарные частицы Скачать
презентацию
<<  Регистрация гамма квантов Элементарная частица  >>
Общие положения малоугловой дифракции
Общие положения малоугловой дифракции
Общий вид кривой в малоугловом рассеянии
Общий вид кривой в малоугловом рассеянии
Аппроксимация Гинье
Аппроксимация Гинье
Свойство 4. Радиус инерции совокупности сферических частиц зависит от
Свойство 4. Радиус инерции совокупности сферических частиц зависит от
Rg Rg Rg Rg
Rg Rg Rg Rg
Rg > Rg > Rg > Rg
Rg > Rg > Rg > Rg
Фактор EF1A в изолированном состоянии и в комплексе с лигандом (т-РНК)
Фактор EF1A в изолированном состоянии и в комплексе с лигандом (т-РНК)
Сравнение радиуса инерции частицы с ее гидродинамическими параметрами
Сравнение радиуса инерции частицы с ее гидродинамическими параметрами
•
Область Гинье
Область Гинье
I
I
Контраст в быту
Контраст в быту
Контраст
Контраст
Контрастирование в малоугловом рассеянии рентгеновских лучей:
Контрастирование в малоугловом рассеянии рентгеновских лучей:
?
?
Контрастирование в малоугловом рассеянии нейтронов
Контрастирование в малоугловом рассеянии нейтронов
Вариация контраста в нейтронном рассеянии
Вариация контраста в нейтронном рассеянии
Контраст в малоугловом рассеянии
Контраст в малоугловом рассеянии
Вариация контраста методом H2O/D2O смесей
Вариация контраста методом H2O/D2O смесей
Плотность амплитуды нейтронного рассеяния биологических частиц как
Плотность амплитуды нейтронного рассеяния биологических частиц как
Кошка Штурмана
Кошка Штурмана
Вариация контраста за счет рассеивающих свойств среды:
Вариация контраста за счет рассеивающих свойств среды:
H
H
У большого пестрого дятла трель идет со скоростью 20-27 ударов в
У большого пестрого дятла трель идет со скоростью 20-27 ударов в
_
_
Структура 30S рибосомной субчастицы Т. termophilus
Структура 30S рибосомной субчастицы Т. termophilus
-
-
H (-0
H (-0
Слайды из презентации «Рассеяние частиц» к уроку физики на тему «Элементарные частицы»

Автор: Serdyuk. Чтобы увеличить слайд, нажмите на его эскиз. Чтобы использовать презентацию на уроке, скачайте файл «Частицы.ppt» бесплатно в zip-архиве размером 647 КБ.

Скачать презентацию

Рассеяние частиц

содержание презентации «Частицы.ppt»
СлайдТекст
1 Общие положения малоугловой дифракции

Общие положения малоугловой дифракции

Вид дифракционной картины и возможности извлечения из нее структурной информации существенно зависят от упорядоченности в рассеивающем объекте

Главный вывод: чем выше степень упорядоченности объекта , тем более информативной будет от него картина дифракции

Картина рассеяния от объекта в кристаллическом состоянии (кристалл)

Картина рассеяния от объекта в частично упорядоченном состоянии (волокно)

Картина рассеяния от объекта в неупорядоченном состоянии (раствор)

Когерентное, упругое

Некогеррентное, «упругое»

Частично когерентное, упругое

1

2 Общий вид кривой в малоугловом рассеянии

Общий вид кривой в малоугловом рассеянии

I

Q =4?/??sin? (A-1)

Область Гинье

Область формы частицы

Область, где выявляются детали внутренней структуры частицы

0.01 0.1 0.2

2

3 Аппроксимация Гинье

Аппроксимация Гинье

В 1939 году А. Гинье показал, что в области малых углов интенсивность рассеяния может быть представлена экспоненциальной функцией

M =50 кДа

Рассеяние нейтронов

Это уравнение известно как аппроксимация Гинье. Оно верно для частицы любой формы при условии что произведение QRG меньше или равно 1.

Rg = 52 A,

3

4 Свойство 4. Радиус инерции совокупности сферических частиц зависит от

Свойство 4. Радиус инерции совокупности сферических частиц зависит от

их распределения в пространстве.

ro

Радиус инерции Rg в механике и его свойства

Свойство 1. Радиус инерции однородной частицы не зависит от ее плотности. Свойство 2. Радиус инерции однородной сферической частицы связан с ее радиусом r0

Свойство 3. Радиус инерции двух сферических частиц зависит от расстояния между ними L

2

1

1

3

1

2

2

1

3

2

3

3

4

5 Rg Rg Rg Rg

Rg Rg Rg Rg

Свойство 5. Радиус инерции неоднородной частицы зависит от распределения «рассеивающей плотности» внутри нее. Для двухкомпонентной частицы с «рассеивающими плотностями» ?1 и ?2

?2 =0 ?1 > ?2 ?1 = ?2 ?1 < ?2

?2

?2

?2

?2

?1

?1

?1

?1

Свойство 6. Для частиц простой формы радиус инерции связан с их геометрическими размерами следующим образом

5

6 Rg > Rg > Rg > Rg

Rg > Rg > Rg > Rg

Свойство 5. Радиус инерции неоднородной частицы зависит от распределения «рассеивающей плотности» внутри нее. Для двухкомпонентной частицы с «рассеивающими плотностями» ?1 и ?2

?2 =0 ?1 > ?2 ?1 = ?2 ?1 < ?2

?2

?2

?2

?2

?1

?1

?1

?1

Свойство 6. Для частиц простой формы радиус инерции связан с их геометрическими размерами следующим образом

6

7 Фактор EF1A в изолированном состоянии и в комплексе с лигандом (т-РНК)

Фактор EF1A в изолированном состоянии и в комплексе с лигандом (т-РНК)

eEF1A:tRNA=3:1 (Ў)

eEF1A (0) eEF1A:tRNA=1:3 (?)

т-РНК (?)

Элонгационный эукариотический фактор eF1A не являeтся глобулярным белком в обычном понимании, а относится к классу природно неструктурированных белков. Такие белки не имеют уникальной третичной структуры в физиологических условиях, а приобретают ее при взаимодействии с лигандами”

Rg = 32 A,

7

М=50 кDa

Расчетный Rg для белка в составе комплекса равен 28 A.

Oжидаемый rg для белка в компактной форме равен 26 A

8 Сравнение радиуса инерции частицы с ее гидродинамическими параметрами

Сравнение радиуса инерции частицы с ее гидродинамическими параметрами

Радиус инерции и константа поступательного трения

Радиус инерции и характеристическая вязкость

Функции ? и ? могут быть рассчитаны теоретически и определены экспериментально

?min=4.22

?min=1.96

8

9 •

Примеры использования функций ? и ?

Миоглобин Апоферритин Ферритин 50S Е. coli

М=17.836 da, D=10.8?10-7 cm2/sec, s =2.08 s ?=0.741 cm3/g, [?]=3.1 cm3/g, rg=15.8 a ?=2.00, ?s=4.28, ?d=4.32, p=1.6, 1/p=2.0

M=465.000 Da, D=3.64?10-7 cm2/sec, s =17.6 S ?=0.747 cm3/g, [?]=3.2 cm3/g, Rg =51.9 A ?=2.20, ?s=4.60, ?D=4.63.

M=890.000 Da, D=3.61?10-7 cm2/sec, s =67 S ?=0.51 cm3/g, [?]=3.0 cm3/g, Rg =37.3 A ?=1.7, ?s=3.43, ?D=3.38.

M=1.65 ?106 Da, D=1.87?10-7 cm2/sec, s =50.0 S ?=0.61 cm3/g, [?]=3.8 cm3/g, Rg =75.0 A ?s=3.42, ?D=3.43.

9

10 Область Гинье

Область Гинье

10

11 I

I

I

Примеры кривых рассеяния частицами, форма которых близка к сферической

Головка Cд фага

Apoferritin in D2O

11

12 Контраст в быту

Контраст в быту

Чт 02 12

Чт 02 12

Чт 02 12

Чт 02 12

Воздух (n=1)

Толуол (n=1.49)

Вода (n=1.33)

Номера автомобилей Книгопечатание Цирковые фокусы

Стеклянная палочка (n=1.49)

12

13 Контраст

Контраст

Контраст в рассеянии света, рентгеновских лучей и нейтронов

|Q|=4?/??sin?

Контраст в рассеянии света

Контраст в рассеянии рентгеновских лучей

Контраст в рассеянии нейтронов

На практике не может быть изменен

На практике достига- ется за счет изменения свойств растворителя

На практике достигается как за счет изменения свойств раство- рителя, так и свойств частицы.

13

14 Контрастирование в малоугловом рассеянии рентгеновских лучей:

Контрастирование в малоугловом рассеянии рентгеновских лучей:

добавление «электронно-плотных» веществ в растворитель.

Зависимость квадрата радиуса инерции миоглобина кашалота от обратного контраста (000). Параметр ? >0, что свидетельствует о наличии в частице гидрофобного ядра и гидрофильной оболочки. Плотность последней больше таковой ядра.

14

Бесконечый контраст

15 ?

?

15

16 Контрастирование в малоугловом рассеянии нейтронов

Контрастирование в малоугловом рассеянии нейтронов

16

17 Вариация контраста в нейтронном рассеянии

Вариация контраста в нейтронном рассеянии

Изменение рассеивающих свойств растворителя (использование разных H2O/D2O смесей) 2. Изменение рассеивающих свойств частицы (биосинтетическое дейтерирование) Использование смесей частиц с разными рассеивающими свойствами ( изотопическое замещение на тройном уровне, техника триангуляции) Изменение взаимной ориентации спинов протонов частицы и падающего нейтрона (спин-спиновое взаимодействие)

17

18 Контраст в малоугловом рассеянии

Контраст в малоугловом рассеянии

? < 0, ?=0

? = 0, ?=0

? > 0, ?=0

? > 0, ?=0 означает, что более плотная компонента находится в центре частицы

? =0, ?=0 означает, что оба компонента в частице равномерно перемешаны.

Неравенство ? нулю означает, что центры тяжести компонент смещены друг относительно

Rg2

? < 0, ?=0 означает, что менее плотная компонента находится в центре частицы

Плотность рассеяния растворителя

Обратный контраст

18

Точка компенсации

19 Вариация контраста методом H2O/D2O смесей

Вариация контраста методом H2O/D2O смесей

aH = -3.74?10-13 aD = +6.69 ?10-13 aN = +9.40?10-13 aO = +5.80 ?10-13 aP = +5.11?10-13 aC = +6.05 ?10-13

19

20 Плотность амплитуды нейтронного рассеяния биологических частиц как

Плотность амплитуды нейтронного рассеяния биологических частиц как

функция процентного содержания тяжёлой воды в смеси Наклон каждой прямой связан с дейтерообменом.

20

21 Кошка Штурмана

Кошка Штурмана

Белок и РНК в H2О Белок в 40% D2О Белок и РНК в D2О РНК в 70% D2О

При бесконечном отрицательном или положительном контрасте проявляется форма частицы При малом контрасте проявляется внутренняя структура

21

22 Вариация контраста за счет рассеивающих свойств среды:

Вариация контраста за счет рассеивающих свойств среды:

биосинтетическое дейтерирование.

Где y-доля D2O в смеси H2O/D2O, S- доля D2O в среде выращивания

(H)-белок в H2O (H)-белок в D2О (D)-белок в D2O

(H)-РНК в H2O (H)-РНК в D2O (D)-РНК в D2O

22

Время в часах. a) H2O; b) 78% D2O; 100% D2O

Оптическая плотность

23 H

H

Рибосома в пре- и пост-транслоцированном состоянии

Растворитель 91% D2O

23

30S*50S

30S*50S

30S*50S

30S*50S

30S*50S

30S*50S

D

D

D

H

D

D

H

D

H

H

H

H

24 У большого пестрого дятла трель идет со скоростью 20-27 ударов в

У большого пестрого дятла трель идет со скоростью 20-27 ударов в

секунду. У малого пестрого дятла - 50 ударов в секунду (Энциклопедия).

Рис. Ж2.14 Положение 30S субъединицы до взаимодействия с элонгационным фактором (полупрозрачный розовый) и после (желтый)(Valle et al., 2003)

30S

50S

24

25 _

_

_

=

=

Использование смесей частиц разной степени дейтерированности

Техника триангуляции (W. Hoppe and P. Moore)

Пространственное расположение 21 белков в 30S рибосомной субчастице

L

L

25

26 Структура 30S рибосомной субчастицы Т. termophilus

Структура 30S рибосомной субчастицы Т. termophilus

Структура некоторых рибосомных белков 30S субчастицы Т. Th., полученная методом ЯМР.

Рентгеновская структура 30S рибосомной частицы T. th. с разрешением 3A. Вверху - стерео изображение третичной структуры. Внизу – фронтальная и обратная сторона 30S субчастицы. Серым цветом окрашена РНК, сиреневым цветом - белки

Вторичная структура 16S РНК и ее три домена: 5’-домен (красный), центральный домен (зеленый) и 3’- домен (желтый) и 3’ малый домен (голубой)

26

27 -

-

=

Использование смесей частиц разной степени дейтерированности

H,D

Метод тройного изотопического замещения (М. Павлов и И. Сердюк)

Раствор 1 Раствор 2 Разность двух растворов

27

H

H,D

H,D

«Одна» частица

H,D

D

D

H,D

D

H,D

28 H (-0

H (-0

374) D (+0.667).

(+1.082)

(-1.83)

Изменение взаимной ориентации спинов протонов частицы и падающего нейтрона (спин-спиновое взаимодействие) (Х. Штурманн)

Неполяризованное рассеяние

Поляризованное рассеяние

28

«Рассеяние частиц»
http://900igr.net/prezentatsii/fizika/CHastitsy/Rassejanie-chastits.html
cсылка на страницу
Урок

Физика

133 темы
Слайды
Презентация: Рассеяние частиц | Файл: Частицы.ppt | Тема: Элементарные частицы | Урок: Физика | Вид: Слайды