Begrippen
resonance Raman scattering
Resonantie Ramanverstrooiing is een
spectroscopische techniek waarbij de intensiteit van
Ramanverstrooiing sterk toeneemt wanneer de
excitatiegolflengte overeenkomt met een
elektronische overgang van het molecuul. Dit
fenomeen treedt op wanneer het invallende licht in
resonantie is met een elektronische absorptieband
van het onderzochte molecuul.
Voordelen van resonantie Ramanverstrooiing:
• Sterke intensiteitsversterking: De Ramanintensiteit kan toenemen met een factor van 10² tot 10⁶,
waardoor zelfs zeer lage concentraties (tot 10⁻⁸ M) kunnen worden geanalyseerd.
• Selectiviteit: Enkel de vibratiemodi die betrokken zijn bij de elektronische overgang worden versterkt, wat
leidt tot een vereenvoudigd spectrum en gerichte informatie over specifieke bindingen.
• Toepasbaarheid bij lage concentraties: Door de versterking is deze techniek geschikt voor het bestuderen
van biologische monsters of reactieve verbindingen in zeer kleine hoeveelheden.
Voorbeeld: Resonantie met een π–π* overgang versterkt de strekmodi van de betrokken π-bindingen, terwijl andere
vibratiemodi nauwelijks zichtbaar zijn.
Resonance Raman scattering is bijzonder nuttig voor:
• Het analyseren van specifieke vibratiemodi in moleculen.
• Het bestuderen van moleculen in lage concentraties.
• Het verkrijgen van selectieve informatie over chemische bindingen en moleculaire structuren.
Anti-stokes Raman Scattering
Anti-Stokes Ramanverstrooiing is een vorm van niet-elastische lichtverstrooiing waarbij het verstrooide
foton meer energie heeft dan het invallende foton. Dit fenomeen treedt op wanneer een molecuul zich reeds in een
aangeslagen vibratietoestand bevindt vóór de interactie met het invallende licht.
Anti-Stokes lijnen liggen aan de blauwe kant van het spectrum ten opzichte van de Rayleighlijn. De intensiteit
is lager dan die van Stokeslijnen, omdat bij kamertemperatuur slechts een klein deel van de moleculen zich in een
aangeslagen toestand bevindt. De intensiteit neemt toe bij hogere temperaturen, omdat dan meer moleculen
thermisch geëxciteerd zijn.
Tijdens de interactie:
• Het molecuul verliest vibratie-energie aan het foton.
• Het verstrooide foton krijgt extra energie, wat resulteert in een hogere frequentie (kortere golflengte) dan
het invallende foton.
Toepassingen:
• Temperatuurmetingen via de verhouding tussen Stokes- en Anti-Stokes intensiteiten.
• Thermische beeldvorming en detectie van warmtetransport in materialen.
, Time resolved emission spectra
Time-resolved emission spectroscopy (TRES) is een spectroscopische techniek die de veranderingen in de emissie
van licht door moleculen in de tijd bestudeert, na excitatie met een korte lichtpuls. Deze methode maakt het
mogelijk om tijdschalen van energieoverdracht en fluorescentieverval te meten, wat cruciale informatie oplevert
over de dynamiek en structuur van biomoleculen.
Principe:
• Na excitatie met een korte lichtpuls wordt de emissie-intensiteit gemeten als functie van de tijd.
• De verval van fluorescentie wordt geanalyseerd om levensduurparameters en rotatiedynamiek van
moleculen te bepalen.
Toepassingen:
1. Conformationele analyse: TRES geeft inzicht in de ruimtelijke structuur en flexibiliteit van biopolymeren
zoals eiwitten en nucleïnezuren.
2. Solventrelaxatie: Door interacties tussen opgeloste moleculen en het oplosmiddel te volgen, kan men de
invloed van de omgeving op moleculaire dynamiek bestuderen.
3. Interacties tussen moleculen: TRES maakt het mogelijk om bindingen, aggregatie en energieoverdracht
tussen moleculen te detecteren.
Voorbeeld: Bij een eiwit in oplossing kan TRES aantonen hoe snel een fluorofore probe zijn energie verliest, wat
correleert met de bewegingsvrijheid van het eiwit of zijn bindingspartners.
resonance Raman scattering
Resonantie Ramanverstrooiing is een
spectroscopische techniek waarbij de intensiteit van
Ramanverstrooiing sterk toeneemt wanneer de
excitatiegolflengte overeenkomt met een
elektronische overgang van het molecuul. Dit
fenomeen treedt op wanneer het invallende licht in
resonantie is met een elektronische absorptieband
van het onderzochte molecuul.
Voordelen van resonantie Ramanverstrooiing:
• Sterke intensiteitsversterking: De Ramanintensiteit kan toenemen met een factor van 10² tot 10⁶,
waardoor zelfs zeer lage concentraties (tot 10⁻⁸ M) kunnen worden geanalyseerd.
• Selectiviteit: Enkel de vibratiemodi die betrokken zijn bij de elektronische overgang worden versterkt, wat
leidt tot een vereenvoudigd spectrum en gerichte informatie over specifieke bindingen.
• Toepasbaarheid bij lage concentraties: Door de versterking is deze techniek geschikt voor het bestuderen
van biologische monsters of reactieve verbindingen in zeer kleine hoeveelheden.
Voorbeeld: Resonantie met een π–π* overgang versterkt de strekmodi van de betrokken π-bindingen, terwijl andere
vibratiemodi nauwelijks zichtbaar zijn.
Resonance Raman scattering is bijzonder nuttig voor:
• Het analyseren van specifieke vibratiemodi in moleculen.
• Het bestuderen van moleculen in lage concentraties.
• Het verkrijgen van selectieve informatie over chemische bindingen en moleculaire structuren.
Anti-stokes Raman Scattering
Anti-Stokes Ramanverstrooiing is een vorm van niet-elastische lichtverstrooiing waarbij het verstrooide
foton meer energie heeft dan het invallende foton. Dit fenomeen treedt op wanneer een molecuul zich reeds in een
aangeslagen vibratietoestand bevindt vóór de interactie met het invallende licht.
Anti-Stokes lijnen liggen aan de blauwe kant van het spectrum ten opzichte van de Rayleighlijn. De intensiteit
is lager dan die van Stokeslijnen, omdat bij kamertemperatuur slechts een klein deel van de moleculen zich in een
aangeslagen toestand bevindt. De intensiteit neemt toe bij hogere temperaturen, omdat dan meer moleculen
thermisch geëxciteerd zijn.
Tijdens de interactie:
• Het molecuul verliest vibratie-energie aan het foton.
• Het verstrooide foton krijgt extra energie, wat resulteert in een hogere frequentie (kortere golflengte) dan
het invallende foton.
Toepassingen:
• Temperatuurmetingen via de verhouding tussen Stokes- en Anti-Stokes intensiteiten.
• Thermische beeldvorming en detectie van warmtetransport in materialen.
, Time resolved emission spectra
Time-resolved emission spectroscopy (TRES) is een spectroscopische techniek die de veranderingen in de emissie
van licht door moleculen in de tijd bestudeert, na excitatie met een korte lichtpuls. Deze methode maakt het
mogelijk om tijdschalen van energieoverdracht en fluorescentieverval te meten, wat cruciale informatie oplevert
over de dynamiek en structuur van biomoleculen.
Principe:
• Na excitatie met een korte lichtpuls wordt de emissie-intensiteit gemeten als functie van de tijd.
• De verval van fluorescentie wordt geanalyseerd om levensduurparameters en rotatiedynamiek van
moleculen te bepalen.
Toepassingen:
1. Conformationele analyse: TRES geeft inzicht in de ruimtelijke structuur en flexibiliteit van biopolymeren
zoals eiwitten en nucleïnezuren.
2. Solventrelaxatie: Door interacties tussen opgeloste moleculen en het oplosmiddel te volgen, kan men de
invloed van de omgeving op moleculaire dynamiek bestuderen.
3. Interacties tussen moleculen: TRES maakt het mogelijk om bindingen, aggregatie en energieoverdracht
tussen moleculen te detecteren.
Voorbeeld: Bij een eiwit in oplossing kan TRES aantonen hoe snel een fluorofore probe zijn energie verliest, wat
correleert met de bewegingsvrijheid van het eiwit of zijn bindingspartners.
