Исследование флуоресценции спектра действия фотосинтеза

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Проведено математическое исследование флуоресценции спектра действия фотосинтеза: выполнен расчет типовых спектров фотосинтеза по шкале частот для красного и синего света, осуществлен переход спектра действия фотосинтеза от длин волн к шкале частот, в результате обратного Фурье-преобразования численным методом получена кривая релаксации импульсной (временной) характеристики флуоресценции. Оказалось, что радиус-вектор модуля импульсной характеристики в полярных координатах совершает один полуоборот или половину периода колебаний света во времени. Установлено: оптическая среда растения за время релаксации имеет отрицательный объемный заряд электронов, обладает инверсными свойствами и свойствами когерентного излучения. Условие нейтральности материальной среды не выполняется. Выявлено, что коэффициент отношения переменной флуоресценции хлорофилла для красного и синего света имеет практически одно и то же значение. Анализ зависимости добротности спектра хлорофилла от частоты показывает, что потери энергии флуоресценции в синем свете существенно превышают потери энергии в красном свете. Предложенный метод может найти применение для экспресс-анализа интенсивности фотосинтеза. Также сделан вывод, что растения могут испускать сверхширокополосные сигналы. Время релаксации флуоресценции хлорофилла меньше длительности релаксации электронной поляризации в атомах (молекулах). В результате этого в оптической среде хлорофилла создается инверсия населенностей -на верхнем энергетическом уровне находится больше атомов, чем на нижнем. За счет этого происходит вынужденное испускание и усиление света излучательной рекомбинации. При этом излучение света флуоресценции становится когерентным. Все эти свойства растений рассмотрены впервые и не описаны ни в отечественной, ни в зарубежной литературе.

Об авторах

С. И Зиенко

Филиал Национального исследовательского университета «МЭИ» в Смоленске

Смоленск, Россия

В. Л Жбанова

Филиал Национального исследовательского университета «МЭИ» в Смоленске

Email: vera-zhbanova@yandex.ru
Смоленск, Россия

Список литературы

  1. A.Rubin, Photochem. Photobiol., 28 (6), 1021 (2008). doi: 10.1111/j.1751-1097.1978.tb07741.x
  2. Д. И. Орехов, Г. А. Калабин и Л. М. Макальский, Вестн. РУДН, № 1, 24 (2015).
  3. J. H. C. Goedheer, Annu. Rev. Plant Physiol., 23 (1), 87 (2003). doi: 10.1146/annurev.pp.23.060172.000511
  4. M. Seibert and R. R. Alfano, Biophys. J., 14 (4), 269 (1974). doi: 10.1016/S0006-3495(74)85915-1
  5. А. Б. Рубин, Соросовский образоват. журн., № 4, 7 (2000).
  6. А. Б. Рубин и Т. Е. Кренделева, Успехи биол. химии, 43, 225 (2003).
  7. Е. С. Соломонова, автореферат дисс.. канд. биол. наук (Севастополь, 2021).
  8. Р. А. Карначук и И. Ф. Головацкая, Физиология растений, 45 (6), 925 (1998).
  9. О. А. Букин, М. С. Пермяков, А. Ю. Майор и др., Оптика атмосферы и океана, 14 (3), 223 (2001).
  10. О. В. Лазоренко и Л. В. Черногор, Радиофизика и радиоастрономия, 13 (2), 166 (2008).
  11. Ultra-wideband Radar Technology, Ed. by J. D. Taylor (Boca Ration, CRC Press, 2000). https://doi.org/10.1201/9781420037296.
  12. В. Г. Беспалов, С. А. Козлов, Н. В. Петров и др., Фемтосекундная оптика и фемтотехнология (Университет ИТМО, СПб., 2018).
  13. Р. М. Архипов, М. В. Архипов, А. А. Шимко и др., Письма в ЖЭТФ, 110 (1), 9 (2019).
  14. С. И. Зиенко и В. Л. Жбанова, Автометрия, 58 (2), 24 (2022). doi: 10.15372/AUT20220204
  15. S. I. Zienko and V. L. Zhbanova, J.Commun. Technol. Electronics, 67 (3), 335 (2022). doi: 10.51368/19960948-2021-3-39-46
  16. С. И. Зиенко и В. Л. Жбанова, Биофизика, 68 (1), 98 (2023). doi: 10.31857/S0006302923010106
  17. С. И. Зиенко, В. Л. Жбанова и И. В. Якименко, Прикладная информатика, 18 (3), 61 (2023). doi: 10.37791/2687-0649-2023-18-3-61-71
  18. К. В. Шалимова, Физика полупроводников (Энергия, М., 1971).
  19. М. П. Туманов, Теория управления. Теория линейных систем автоматического управления: Учебное пособие (МГИЭМ, М., 2005).
  20. С. И. Баскаков, Радиотехнические цепи и сигналы (Высшая школа, М., 2000).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023