- Konbuyu başlatan
- #1
F
faust
Ziyaretçi
Öncelikle bu isme yabancı olanlar için bu kimya dalı nedir onu tanımlayalım. Femto kimya, nano ve piko ve ölçeklerinden daha küçük (yani 10^-15) bir oranda gerçekleşen kimyasal reaksiyonları inceleyen bir kimya dalıdır. Kurucusu Mısır kökenli-ABD'li Ahmet Zewail olup spektroskopi bilimine oldukça yararlı olmuş olan bir bilim dalıdır ayrıca femtokimya. Bir kimyasal reaksiyon sırasında atom ve moleküllerin geçişlerini göstermek için tutarlı bir yoldur bu reaksiyonlar .
Kimyasal reaksiyonlarda yer almakta olan gerçel atomik hareketler iki bin yıllık zengin bir kimya dönemine rağmen tam zamanlı olarak gözlenememiştir. Kimyasal bağlar veya geometrik yapılar müthiş bir hızla değişir. İster tek başlarına olsun, ister diğer şekillerde; bu ultra hızlı dönüşüm elektron ve atom çekirdeğinin mekanik hareketini inceleyen dinamik bir süreçtir. Atomik hareket hızı, bir Angstrom mesafesi olarak alınıp, atomik ölçekli dinamikleri kaydetmek için kullanılır.
Femyokimyanın yüzyıldaki gelişim süreci ise, ultra hızlı darbeli lazer tekniklerini bu zamansal alemin doğrusal olarak keşfinde yapıldı. Spektroskopi, kütle spektroskopisi ve kırınım lazer tarafından darbe spektroskopi tarafından hareketini sondalar ve gerekli uzaysal çözünürlüğü ile nükleer hareketi sonlandırmak için deklanşör hızını sağlayan moleküler süreçte araştırılması 'ultra-yüksek hızlı fotoğraf' çekiminde rol oynamaktadır, yani hareket belirli bi anlık kayıtı darbe uygulanması ile gerçekleştirir. Bu hareket tam bir dizi saniyedeki karesinin saysını tanımlayan bir doğru zamanlı seri kullanılarak elde edilir.
Moleküler bir sistemin hareketini incelemek için ise üç şart vardır. Bunlar sırasıyla; femtosaniyelik onlarca doğru zaman dilimi için sıfırı tanımlayacak hareket gerektirir. Molekül milyonlarca tipik hareketi moleküler hareket kaydı için yapılır. İkinci olarak; hareketin senkronize edilmesi gerekir ve son olarak moleküler yoğunluk çekirdekte lokalize olmalıdır. Bu gereksinimler, bir pompa-sonda yapılandırılması olarak adlandırılır ve bir femtosaniye pompasını (başlatma) lazer darbesi ile karşılayabilecektir. Nispet zamanlama femyosaniye kullanılarak lazer pompa eşzamanlı olarak üretilir. Daha sonra darbe ayarlanacak bir optik yol uzunluğu boyunca yönlendirilir. Işığın sonlu hızı ise numene de iki varış zaman içinde bir farka çevirir ve bir mikron 3,3 femtosaniyeye karşılık gelir.
Femtokimya , fiziksel, kimyasal veya biyolojik değişikliklerin moleküler titreşimde temel alan bir zaman ölçeğinde yer almaktadır, gerçel nükleer hareketler örneğin. Ayrıca femtosaniye uzunluğunun atomik ölçekte yani kuantum mekaniği ve maddenin ikiciliği (dualite) gelişiminde köklü bir temel sorun üzerinde tutarlı moleküler dalga paketlerinin oluşturması benzersizdir. Moleküler dalga fonksiyonları yaygın olarak sergileyen hareketleri vardır. Uygun olarak seçilmiş bir fazın ayrı dalga fonksiyonları bir dizi süperpozisyonu uzamsal olarak hareketi lokalize edip dalga paketi oluşturabilir. Gerçek sistemlerde hareket, gözlem her molekül için lokalize dalga ETS oluşumunu değil de, aynı zamanda tipik olarak oluşturulan dalga paketleri arasında bir konumda yayılması için gereklidir. Bu durumu elde etmek için anahtar durum, genel olarak moleküllerin incelenmesi ve iyi tanımlanıp denge konfigürasyonu tarafından sağlanması gereklidir. Uyarma öncesi paketin 'anlık' femtosaniyelik başlayıcı sistemin ilk zemin molekülleri kendi dalga paketini oluşturur. Her biri çok daha küçük bir bağ mesafe aralığında onların hareketini başlatır ve hareket idame edilir ve femtosaniyelik bir fırlatma sağlar ki bu da bağ mesefesi dar bir aralık süreci boyunca muhafaza edilir. Moleküler tutarlılık moleküller arası düzensizlikler tarafından yol edilir ve hareket tek molekül yörünge halinde olması gerekir.
Tutarlı bir güçlü kavram femtokimya özünde yatıyor ve dinamikleri gözlemleyerek önemli bi ilerleme olmuştur. Akılda bu kavramlarla ilgili ultra hızlı lazerlerin ilk gelişimi için gerekli olduğu da kalmıştır. Lazer kaynaklı floresanlar ise son kullanılan sonda olmuştur. Ama daha sonra kütle spektrosmetresi ve doğrusal olmayan optik teknikleri çağrıştırır olmuştur. Şimdi program çok sayıda yöntem atfetmektedir ve düya çapında laboratuvarlarda kullanılan Coulomb patlama reaktif ara ürünü geliştirilmiştir.
Femtokimya uygulamaları ise kimyasal bağlar, kovalent, iyonik, metalik, zayıf olanları (hidrojen, Van der Waals bağları gibi) grupları için kullanılır. Çalışmalar diatomik ikincil protein ve DNA moleküler sistemlerin değişen karmaşıklığını gidermek için devam etmiştir. Çalışmalar ayrıca maddenin farklı aşamalarında yapılmıştır; gazlar ve molekül demetleri; kümeleri, nanoyapılarda, parçacıkların ve damlacıkların mezoskopik aşamaları; yoğun sıvılar, sıvı, katı yüzeyler ve arayüzeyler ve özet olarak femtobiyoloji femtobiliminin alanları içerisindedir.
İsmail Çelik
Kaynaklar:
[1].
[2].
[3].
Kimyasal reaksiyonlarda yer almakta olan gerçel atomik hareketler iki bin yıllık zengin bir kimya dönemine rağmen tam zamanlı olarak gözlenememiştir. Kimyasal bağlar veya geometrik yapılar müthiş bir hızla değişir. İster tek başlarına olsun, ister diğer şekillerde; bu ultra hızlı dönüşüm elektron ve atom çekirdeğinin mekanik hareketini inceleyen dinamik bir süreçtir. Atomik hareket hızı, bir Angstrom mesafesi olarak alınıp, atomik ölçekli dinamikleri kaydetmek için kullanılır.
Femyokimyanın yüzyıldaki gelişim süreci ise, ultra hızlı darbeli lazer tekniklerini bu zamansal alemin doğrusal olarak keşfinde yapıldı. Spektroskopi, kütle spektroskopisi ve kırınım lazer tarafından darbe spektroskopi tarafından hareketini sondalar ve gerekli uzaysal çözünürlüğü ile nükleer hareketi sonlandırmak için deklanşör hızını sağlayan moleküler süreçte araştırılması 'ultra-yüksek hızlı fotoğraf' çekiminde rol oynamaktadır, yani hareket belirli bi anlık kayıtı darbe uygulanması ile gerçekleştirir. Bu hareket tam bir dizi saniyedeki karesinin saysını tanımlayan bir doğru zamanlı seri kullanılarak elde edilir.
Moleküler bir sistemin hareketini incelemek için ise üç şart vardır. Bunlar sırasıyla; femtosaniyelik onlarca doğru zaman dilimi için sıfırı tanımlayacak hareket gerektirir. Molekül milyonlarca tipik hareketi moleküler hareket kaydı için yapılır. İkinci olarak; hareketin senkronize edilmesi gerekir ve son olarak moleküler yoğunluk çekirdekte lokalize olmalıdır. Bu gereksinimler, bir pompa-sonda yapılandırılması olarak adlandırılır ve bir femtosaniye pompasını (başlatma) lazer darbesi ile karşılayabilecektir. Nispet zamanlama femyosaniye kullanılarak lazer pompa eşzamanlı olarak üretilir. Daha sonra darbe ayarlanacak bir optik yol uzunluğu boyunca yönlendirilir. Işığın sonlu hızı ise numene de iki varış zaman içinde bir farka çevirir ve bir mikron 3,3 femtosaniyeye karşılık gelir.
Femtokimya , fiziksel, kimyasal veya biyolojik değişikliklerin moleküler titreşimde temel alan bir zaman ölçeğinde yer almaktadır, gerçel nükleer hareketler örneğin. Ayrıca femtosaniye uzunluğunun atomik ölçekte yani kuantum mekaniği ve maddenin ikiciliği (dualite) gelişiminde köklü bir temel sorun üzerinde tutarlı moleküler dalga paketlerinin oluşturması benzersizdir. Moleküler dalga fonksiyonları yaygın olarak sergileyen hareketleri vardır. Uygun olarak seçilmiş bir fazın ayrı dalga fonksiyonları bir dizi süperpozisyonu uzamsal olarak hareketi lokalize edip dalga paketi oluşturabilir. Gerçek sistemlerde hareket, gözlem her molekül için lokalize dalga ETS oluşumunu değil de, aynı zamanda tipik olarak oluşturulan dalga paketleri arasında bir konumda yayılması için gereklidir. Bu durumu elde etmek için anahtar durum, genel olarak moleküllerin incelenmesi ve iyi tanımlanıp denge konfigürasyonu tarafından sağlanması gereklidir. Uyarma öncesi paketin 'anlık' femtosaniyelik başlayıcı sistemin ilk zemin molekülleri kendi dalga paketini oluşturur. Her biri çok daha küçük bir bağ mesafe aralığında onların hareketini başlatır ve hareket idame edilir ve femtosaniyelik bir fırlatma sağlar ki bu da bağ mesefesi dar bir aralık süreci boyunca muhafaza edilir. Moleküler tutarlılık moleküller arası düzensizlikler tarafından yol edilir ve hareket tek molekül yörünge halinde olması gerekir.
Tutarlı bir güçlü kavram femtokimya özünde yatıyor ve dinamikleri gözlemleyerek önemli bi ilerleme olmuştur. Akılda bu kavramlarla ilgili ultra hızlı lazerlerin ilk gelişimi için gerekli olduğu da kalmıştır. Lazer kaynaklı floresanlar ise son kullanılan sonda olmuştur. Ama daha sonra kütle spektrosmetresi ve doğrusal olmayan optik teknikleri çağrıştırır olmuştur. Şimdi program çok sayıda yöntem atfetmektedir ve düya çapında laboratuvarlarda kullanılan Coulomb patlama reaktif ara ürünü geliştirilmiştir.
Femtokimya uygulamaları ise kimyasal bağlar, kovalent, iyonik, metalik, zayıf olanları (hidrojen, Van der Waals bağları gibi) grupları için kullanılır. Çalışmalar diatomik ikincil protein ve DNA moleküler sistemlerin değişen karmaşıklığını gidermek için devam etmiştir. Çalışmalar ayrıca maddenin farklı aşamalarında yapılmıştır; gazlar ve molekül demetleri; kümeleri, nanoyapılarda, parçacıkların ve damlacıkların mezoskopik aşamaları; yoğun sıvılar, sıvı, katı yüzeyler ve arayüzeyler ve özet olarak femtobiyoloji femtobiliminin alanları içerisindedir.
İsmail Çelik
Kaynaklar:
[1].
Ziyaretçiler için gizlenmiş link,görmek için
Giriş yap veya üye ol.
[2].
Ziyaretçiler için gizlenmiş link,görmek için
Giriş yap veya üye ol.
[3].
Ziyaretçiler için gizlenmiş link,görmek için
Giriş yap veya üye ol.