Jaarboek no. 87. 2008/2009 - Koninklijke Maatschappij voor ...

More documents

Recommendations

Info

52 Diligentia μ m. Verder moeten de pulsen buitengewoon kort zijn om de omzetting van naar Eigen- naar Zundelstructuur te kunnen meten. Moleculen in water bewegen namelijk op een tijdsschaal van picoseconden (1 ps = 10 -12 s) en de infrarood pulsen zullen nog korter moeten zijn dan die tijdschaal om de dynamica in de tijd te kunnen volgen. Tot slot moeten de pulsen, en in het bijzonder de eerste puls, zeer intens zijn. Het is namelijk alleen mogelijk om de omzettingen te meten als een significante fractie (>1 %) van de solvatatiestructuren door de eerste infraroodpuls van een (trillings-)label wordt voorzien. Het is nog maar sinds kort mogelijk om pulsen te genereren die aan alle eisen van golflengte, pulsduur en intensiteit voldoen. Dit wordt gedaan met speciale optische opstellingen die zich in enkele groepen op de wereld bevinden. In de optische opstellingen wordt gebruik gemaakt van zogenaamde titaan-saffier lasers. Deze lasers leveren pulsen met een golflengte van 800 nanometer, een pulsduur van ca. 100 femtoseconden (1 fs = 10 -15 s), en een energie per puls van ca. 1 milliJoule. Een energie van 1 mJ lijkt misschien niet veel, maar voor een puls van 100 fs betekent dit een vermogen van maar liefst 10 10 Watt. De golflengte van 800 nm van titaan-saffier lasers is helaas niet direct geschikt om protonsolvatiestructuren te bestuderen, omdat deze structuren bij veel langere golflengtes in het infrarood absorberen. De lichtpulsen van de titaan-saffier laser moeten dus eerst worden omgezet in lichtpulsen bij veel langere golflengtes. Deze omzetting vindt plaats via zogenaamde niet-lineaire frequentieconversie processen. Een veelgebruikte methode is om eerst een klein deel van het 800 nm licht om te zetten in licht bij een golflengte van 1100 nm en vervolgens dat licht parametrisch te versterken, waarbij de rest van de 800 nm puls als pomp wordt gebruikt. In dit parametrische versterkingsproces wordt niet alleen de 1100 nm puls versterkt, maar wordt ook een nieuwe lichtpuls bij de verschilfrequentie van 800 nm en 1100 nm opgewekt. Deze verschilfrequentie komt overeen met een golflengte van ca. 3μ m, en is daarmee geschikt om protonsolvatatiestructuren te onderzoeken. Het licht bij 1100 nm wordt vaak gegenereerd via zogenaamde witlichtgeneratie. In dit proces wordt een 800 nm femtoseconde-puls strak gefocusseerd in een kwartsplaatje of een cuvet met water. De intensiteit van het gefocusseerde licht is dusdanig hoog dat via diverse niet-lineaire processen het spectrum van de 800 nm puls enorm wordt verbreed en alle kleuren van de regenboog bevat. Van dit verbrede spectrum wordt een deel bij 1100 nm geselecteerd en als input gebruikt voor het parametrische versterkingsproces. Dit proces vindt plaats in speciale niet-lineaire kristallen als kaliumtitanylfosfaat (KTP) of kaliumniobaat (KNbO 3 ). De gegenereerde pulsen bij 3 μ m hebben een pulsduur van ca. 100 fs (=10 -13 s) en een energie van ca. 10 μ J. De golflengte van de gegenereerde pulsen kan worden gevariëerd door de golflengte van de fractie van het witlicht te kiezen. Met twee paralllelle generatieschema’s is het dus mogelijk om pulsen bij verschillende golflengtes in het infrarood te genereren. Daarmee wordt het mogelijk om te meten hoe snel de solvatatiestructuren in elkaar worden omgezet. In het experiment exciteren we de O–H strekvibratie van het HD 2 O + ion in het centrum van een Eigenstructuur met een puls met een centrale frequentie van 2935 cm -1 (3.4 μ m) en we meten de absorptieveranderingen bij verschillende frequenties met de tweede puls. Figuur 4 laat de absorptieverandering zien als functie van de tijdsvertraging. De excitatie leidt tot een bleking, oftewel een negatieve absorptieverandering, van de absorptieband van de O–H strekvibratie van het HD 2 O + ion. De relaxatie van de geëxciteerde vibratie leidt tot een snel verval van de negatieve absorptieverandering met een tijdsconstante van 120±20 fs. Deze snelle relaxatie wordt gevolgd door een langzamer verval met een tijdsconstante van 0.7±0.3 picoseconde. Figuur 5 toont het transiënte spectrum wat we meten kort na de excitatie van de vibratie van de O–H strekvibratie van de Eigenstructuur. In deze figuur valt op dat de negatieve absorptieveranderning (bleking) niet alleen aanwezig is in het frequentiegebied van 2750 tot 2950 cm -1 van de Eigenstructuur, maar ook in het frequentiegebied rond 3350 cm -1 van de Zundelstructuur. Dit betekent dat de Eigenstructuur heel snel wordt omgezet in een Zundelstructuur, met behoud van de excitatie van de vibratie. Als een Eigenstructuur wordt omgezet in een Zundelstructuur verandert de geëxciteerde O–H vibratie bij 2935 cm -1 in een geëxciteerde O–H vibratie bij 3350 cm -1 . Proton-estafette in water
Diligentia 53 Figuur 5. Absorptieverandering als functie van frequentie, 200 fs na excitatie (bij 2935 cm -1 ) van de O–H strekvibratie van de Eigenstructuur. Als we de absorptieverandering bij 3350 cm -1 meten als functie van de tijd ten opzichte van de excitatiepuls bij 2935 cm -1 , dan zien we dat de negatieve absorptieverandering van de Zundelstructuur vervalt met practisch dezelfde tijdsconstante die we meten bij 2935 cm -1 . Dit alles wijst erop dat er een razendsnelle equilibratie plaatsvindt tussen Eigen- en Zundelstructuren met een tijdsconstante
Page 1: NATUURKUNDIGE VOORDRACHTEN 2008-200
Page 4 and 5: ISBN 978-90-72644-21-3
Page 7: INHOUD Verslag over het seizoen 200
Page 10 and 11: 10 Diligentia plaats op 18 mei 2009
Page 12 and 13: NAAMLIJST VAN BESTUURSLEDEN sedert
Page 14 and 15: 14 Diligentia Voorzitter Bestuursle
Page 16 and 17: 16 Diligentia Naam: Jaar: Titel voo
Page 24 and 25: 24 Diligentia Zij bestaan dus eigen
Page 26 and 27: 26 Diligentia draaien ze allemaal i
Page 28 and 29: 28 Diligentia Een van de meest bijz
Page 30 and 31: 30 Diligentia Figuur 9. Links: de D
Page 33 and 34: DWALEN IN DE TAALTUIN HET SPREKENDE
Page 35 and 36: Diligentia 35 Ruim voordat de feite
Page 37 and 38: Diligentia 37 elektrische activitei
Page 39 and 40: Diligentia 39 hebben Colin Brown en
Page 41 and 42: Diligentia 41 Dom genoeg hadden we
Page 43 and 44: ZEER HOGE MAGNEETVELDEN: HOE EN WAA
Page 45 and 46: Diligentia 45 oppervlak in het spec
Page 47 and 48: Diligentia 47 BOX 3 Vanwege de rand
Page 49 and 50: PROTON-ESTAFETTE IN WATER door Prof
Page 51: Diligentia 51 Frequency (cm -1 ) Fi
Page 55 and 56: Diligentia 55 Figuur 7 toont het si
Page 57: Diligentia 57 D=0.2 voor zowel H 2
Page 60 and 61: 60 Diligentia De dubbele helix van
Page 62 and 63: 62 Diligentia Het is deze dubbele s
Page 64 and 65: 64 Diligentia mentaire vormen van m
Page 66 and 67: 66 Diligentia staat ons niet langer
Page 68 and 69: 68 Diligentia Figuur 5. zijn grote
Page 70 and 71: 70 Diligentia zo hoog opliepen dat
Page 72 and 73: 72 Diligentia eenlopende facetten.
Page 74 and 75: 74 Diligentia Figuur 1. Ontwikkelin
Page 76 and 77: 76 Diligentia eigen DNA) zijn veel
Page 78 and 79: 78 Diligentia herkenningreceptoren
Page 80 and 81: 80 Diligentia De zebravis als model
Page 82 and 83: 82 Diligentia zouden diverse stappe
Page 84 and 85: 84 Diligentia 38. Zhang Y, Bai xT,
Page 86 and 87: 86 Diligentia Een nadeel van de vri
Page 88 and 89: 88 Diligentia Tabel 1 Wereldproduct
Page 90 and 91: 90 Diligentia zou het gevormde sili
Page 92 and 93: 92 Diligentia 1 = Magnesium 2 = Kat
Page 94 and 95: 94 Diligentia 1400 1200 1000 800 60
Page 96 and 97: 96 Diligentia Rek (%) 70 60 50 40 3
Page 99 and 100: Inleiding EIWITTEN: STRUCTUUR EEN F
Page 101 and 102: Diligentia 101 de entropie van de b
Page 103 and 104:
Diligentia 103 te herkennen. Er is
Page 105 and 106:
Diligentia 105 (Brejc et al., 2001)
Page 107 and 108:
INFLUENZA: EEN BEDREIGING UIT DE DI
Page 109:
Diligentia 109 in oktober 2009 de e
Page 112 and 113:
112 Diligentia Figuur 1. Schematisc
Page 114 and 115:
114 Diligentia daan [6]. Door te ki
Page 116 and 117:
116 Diligentia [7] Schouten S., Hop
Page 119 and 120:
Introductie QUANTUMSUPERPOSITIE EN
Page 121 and 122:
Diligentia 121 Figuur 2. Interferen
Page 123 and 124:
Diligentia 123 Quantumbits Een norm
Page 125 and 126:
Diligentia 125 Quantumgeheimschrift
Page 127 and 128:
Diligentia 127 bijvoorbeeld door de
Page 129 and 130:
Introduction IMMUNOLOGIE VAN DE HYG
Page 131 and 132:
Diligentia 131 The regulatory respo
Page 133 and 134:
Inleiding SERIEUZE GAME-TECHNOLOGIE
Page 135 and 136:
Diligentia 135 computers te leren z
Page 137 and 138:
Diligentia 137 heersing en humanita
Page 139 and 140:
Diligentia 139 Serious Games al met
Page 141 and 142:
Diligentia 141 van een centrale op
Page 143 and 144:
STATUTENWIJZIGING Akte van statuten
Page 145 and 146:
Diligentia 145
Page 147 and 148:
Diligentia 147
Page 149 and 150:
Diligentia 149
Page 151:
Diligentia 151
show all

Jaarboek no. 87. 2008/2009 - Koninklijke Maatschappij voor ...

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?