Исследование флуоресценции спектра действия фотосинтеза

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт 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