圆二色谱CD原理_精品文档PPT推荐.ppt

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）高亮度的点光源；

（2）日光色日光色。

色温接近。

色温接近6000K；

（3）在可见光区连续光谱在可见光区连续光谱；

（4）高显色性，显色指数）高显色性，显色指数95；

（5）在整个寿命期内维持光色特性；

）在整个寿命期内维持光色特性；

（6）高电弧稳定性；

）高电弧稳定性；

（7）热重启能力热重启能力；

（8）启动后即能达到接近最大光输出启动后即能达到接近最大光输出；

（9）电弧光斑小、易聚光。

）电弧光斑小、易聚光。

超高压短弧超高压短弧氙灯氙灯:

在高压纯净氙气中放电发光。

自然光自然光平面偏振光平面偏振光圆偏振光圆偏振光样品样品椭圆偏振光椭圆偏振光双折射现象双折射现象：

一束光射入一束光射入各向异性晶体各向异性晶体后有两束折射光。

后有两束折射光。

尼科耳棱镜。

2、光的偏振、光的偏振在生物样品中，肌肉纤维、骨骼和牙齿等具有各在生物样品中，肌肉纤维、骨骼和牙齿等具有各向异性，淀粉粒、染色体和纺锤体等具有双折射性，向异性，淀粉粒、染色体和纺锤体等具有双折射性，因此被用于组织细胞的化学研究。

因此被用于组织细胞的化学研究。

名称名称折射定律折射定律折射率折射率传播方向传播方向寻常光寻常光（o光）光）遵守遵守对于晶体一切方向都对于晶体一切方向都具有相同的折射率具有相同的折射率在入射面内在入射面内非常光非常光（e光）光）不遵守不遵守折射率随方向而变化折射率随方向而变化不一定在入射面不一定在入射面内内oo光和光和ee光：

频率相同、振动方向相互垂直、光：

频率相同、振动方向相互垂直、平面偏振光平面偏振光自然光入射到某些晶体（电气石、硫酸金鸡钠碱晶体等）时，自然光入射到某些晶体（电气石、硫酸金鸡钠碱晶体等）时，晶片吸晶片吸收振动面与晶轴垂直的光收振动面与晶轴垂直的光，而只允许振动面平行于晶轴的光通过。

，而只允许振动面平行于晶轴的光通过。

自然光自然光平面偏振光平面偏振光起偏器起偏器检偏器检偏器晶轴晶轴相互平行相互平行时，时，透射光强度透射光强度最大最大；

晶轴晶轴相互垂直相互垂直时，时，透射光强度透射光强度为零为零；

晶轴晶轴夹角为夹角为时，时，透射光强度透射光强度与与coscos22成正比成正比。

.也称线（完全）偏振光，简称偏振光。

也称线（完全）偏振光，简称偏振光。

它的振动面称为其偏振面。

振动方向保持不变振动方向保持不变振幅发生周期性变化振幅发生周期性变化EE之端点在空间的轨迹为一平面正弦曲线之端点在空间的轨迹为一平面正弦曲线投影到垂直于光传播方向的平面上为一直线段投影到垂直于光传播方向的平面上为一直线段33、平面偏振光（、平面偏振光（Planepolarizedlight）4、布儒斯特角、布儒斯特角当入射光射到两种介质界面上时，反射光和折射光的偏振情况与入当入射光射到两种介质界面上时，反射光和折射光的偏振情况与入射光不同。

射光不同。

55、四分之一波片、四分之一波片使使oo光和光和ee光的光程相差光的光程相差1/41/4波长的晶片。

此时，相位差为波长的晶片。

此时，相位差为/2/2，透射的合成光是长轴与晶轴重叠的透射的合成光是长轴与晶轴重叠的正椭圆偏振光正椭圆偏振光。

朝光源看，朝光源看，电场矢量方向按电场矢量方向按顺时针顺时针方向旋转的，称为方向旋转的，称为右圆偏振光右圆偏振光；

电场矢量方向按电场矢量方向按逆时针逆时针方向旋转的，称为方向旋转的，称为左圆偏振光左圆偏振光。

若入射平面偏振光的电矢量与晶体晶轴的夹角若入射平面偏振光的电矢量与晶体晶轴的夹角4545，则则EoEo=EeEe，合成光是合成光是圆偏振光圆偏振光（Circularpolarizedlight）。

6、光的叠加、光的叠加一束一束自然光自然光可以看作是两束相互垂直而没可以看作是两束相互垂直而没有相位关系的有相位关系的平面偏振光平面偏振光的加和。

的加和。

旋转方向相反的旋转方向相反的左、右圆偏光左、右圆偏光透过一光学透过一光学活性物质后活性物质后透过的左、右圆偏光透过的左、右圆偏光振幅振幅相位相位矢量和矢量和相等相等相同相同平面偏振光平面偏振光相等相等不同不同平面偏振光，方向改变平面偏振光，方向改变不等不等相同相同椭圆偏振光椭圆偏振光不等不等不同不同椭圆偏振光，方向改变椭圆偏振光，方向改变振幅相等、振动方向相互垂直、相位相差振幅相等、振动方向相互垂直、相位相差1/4波长波长的的两平面偏振光合成圆偏振光两平面偏振光合成圆偏振光右旋右旋7、旋光色散（、旋光色散（Opticalrotatorydispersion，ORD）旋光性旋光性：

光学活性分子对左、右圆偏光的光学活性分子对左、右圆偏光的折射率折射率不同，透射光虽然仍不同，透射光虽然仍然为平面偏振光，但其偏振面旋转了一定的角度。

然为平面偏振光，但其偏振面旋转了一定的角度。

旋光物质又称为光学活性物质旋光物质又称为光学活性物质。

旋光度旋光度：

偏振面旋转的角度：

偏振面旋转的角度旋光色散旋光色散：

不同波长的偏振光的旋转角度不同。

：

旋光仪是测量旋光性与波长的函数关系，从而得到一个旋光色散谱。

圆双折射圆双折射：

某个物质对于左、右圆偏光的折射率分别为：

某个物质对于左、右圆偏光的折射率分别为nL和和nR，若若nL=nR，则为光学各向同性物质；

则为光学各向同性物质；

若若nLnR，则为光学各向异性物质；

左、右圆偏光的相位改变，则为光学各向异性物质；

左、右圆偏光的相位改变，若若nLnR，透射光的偏振面右旋。

透射光的偏振面右旋。

若若nLnR，透射光的偏振面左旋。

透射光的偏振面左旋。

旋光现象是圆双折射的一种特殊形式。

旋光物质使左、右圆偏振光的速度不同，即其色散大小的折射率不同，旋光物质使左、右圆偏振光的速度不同，即其色散大小的折射率不同，旋光现象的产生是由于光学各向异性物质的折射率旋光现象的产生是由于光学各向异性物质的折射率nLnR的结果。

的结果。

旋光，双折射旋光，双折射旋光，双折射旋光，双折射化合物在正常情况下，处于低能的基态，化合物在正常情况下，处于低能的基态，电子占据所有的成键轨道（电子占据所有的成键轨道（、nn轨轨道）。

如果电子吸收了外界的能量，它就道）。

如果电子吸收了外界的能量，它就从基态跃迁到激发态能级。

从基态跃迁到激发态能级。

如果所有的跃迁仅在基态的最低振动能级如果所有的跃迁仅在基态的最低振动能级和第一激发态之间，吸收光谱将是很狭窄和第一激发态之间，吸收光谱将是很狭窄而不连续的谱线。

而不连续的谱线。

由于分子的由于分子的价电子跃迁总伴随着振动和转价电子跃迁总伴随着振动和转动能级的跃迁动能级的跃迁，所以，紫外分光光度计测，所以，紫外分光光度计测定物质的吸收光谱，虽然有一最大吸收峰定物质的吸收光谱，虽然有一最大吸收峰值，但都是具有一定波长宽度并相对平滑值，但都是具有一定波长宽度并相对平滑的曲线。

的曲线。

8、光的吸收和圆二色性光的吸收和圆二色性（circulardichroism,CD）光的吸收光的吸收光的吸收光的吸收若溶液中的溶质对某一波长的入射光有吸收，则透射光的若溶液中的溶质对某一波长的入射光有吸收，则透射光的光强度小于入射光。

光强度小于入射光。

圆二色性的存在将通过该物质传播的圆二色性的存在将通过该物质传播的左、右圆偏光左、右圆偏光变成变成椭椭圆偏振光圆偏振光。

并且只在发生吸收的波长处才能观察到。

理论计算的圆二色性与该椭圆偏振光的摩尔椭圆率的关系：

=100/（cl）=3300（L-R）：

介质对圆偏振光的摩尔消光系数，介质对圆偏振光的摩尔消光系数，c：

样品摩尔浓度，：

样品摩尔浓度，l：

样品厚度（：

样品厚度（cm），），单位：

单位：

/（molcm）或或cm2/dmol。

圆二色性的表示圆二色性的表示吸收（率）差吸收（率）差=L-RA=ALAR椭圆度椭圆度，摩尔，摩尔椭圆度椭圆度=2.303（ALAR）/4=3298（L-R）3300（L-R）在蛋白质研究中，常用在蛋白质研究中，常用平均残基摩尔平均残基摩尔椭圆度椭圆度园二色双折射园二色双折射园二色双折射园二色双折射9、ORD与与CD光谱光谱同时产生，同时产生，包括同样的分子结构信息：

光学活性物质分包括同样的分子结构信息：

光学活性物质分子中的不对称生色团。

子中的不对称生色团。

CD反映光与分子间能量的交换，反映光与分子间能量的交换，旋光性旋光性则则是与分子中电子的运动有关。

是与分子中电子的运动有关。

可以由可以由Kronig-Krammers转换方程相互转转换方程相互转换。

换。

CD谱的极值处与吸收峰一致（科谱的极值处与吸收峰一致（科顿效应，顿效应，cottoneffect），），因而因而分子中不同生色团对于谱的贡献分子中不同生色团对于谱的贡献比在比在ORD中更容易分辨。

中更容易分辨。

ORD是渐近线，两端不回归是渐近线，两端不回归ORDCD吸收带附近，旋光度由负到正吸收带附近，旋光度由负到正正正Cotton效应效应正正CD带带吸收带附近，旋光度由正到负吸收带附近，旋光度由正到负负负Cotton效应效应负负CD带带CDCD比比ORDORD容易辨别重叠峰容易辨别重叠峰CDCD比比ORDORD弱带易检测弱带易检测CDCD比比ORDORD更容易拟合更容易拟合CDCD比比ORDORD提供较多意义明确的信息提供较多意义明确的信息表明有三个生色团，其中两个有光学活性表明有三个生色团，其中两个有光学活性CDCDCDCD能够提供的信息：

能够提供的信息：

（i）primarystructure,（ii）secondarystructure（iii）tertiarystructureAlpha-helix,beta-sheet肽链骨架的构象变化肽链骨架的构象变化蛋白质的紫外吸收光谱主要有两个峰：

蛋白质的紫外吸收光谱主要有两个峰：

190-250nm：

肽键肽键280-290nm：

酪氨酸酪氨酸tyr，色氨酸色氨酸trp10、J-810圆二色光谱仪圆二色光谱仪S1-S2:

S1-S2:

第一级单色器；

S2-S3:

第二级单色器第二级单色器;

MM：

球面反光镜；

PP：

晶体石英棱镜；

L:

透镜；

F:

滤光器；

由由CDMCDM交互形成的左、右旋圆偏光通过光学活性物质，交互形成的左、右旋圆偏光通过光学活性物质，透射光强度随时间的变化透射光强度随时间的变化当调制电压过其峰值（正和负）时，当调制电压过其峰值（正和负）时，RL时，透过的时，透过的右旋右旋圆偏光的光强对应于圆偏光的光强对应于最大值最大值，而左旋最小（实线）；

，而左旋最小（实线）；

RL时，透过的时