D: PVP63-b-PS122 with R= 21 nm, N=
Bài 14: Quan sát một đơn phân tử
14.1. Phân tử phát quang trong vùng khả kiến do sự không định cư của các electron trên hệ liên kết π, như vậy câu trả lời đúng là (4).
14.2. Một vòng với đường kính 4mm bao quanh một bề mặt có diện tích S = πr2 = 1,26.10-5m2 Số nguyên tử phẩm nhuộm trong khu vực này là: 10/(10-6)2.1,26.10-5 = 126.106
Nó được chuyển đến bề mặt bởi sự bốc hơi của 10µL dung dịch, như vậy nồng độ của nó phải là:
(1,26.108/10-5)/(6,022.1023) = 2,1.10-11mol.L-1.
14.3. Với E = hc/λ thì năng lượng của mỗi photon là: E = 3,66.10-19J Như vậy năng lượng kích thích cần thiết là: 1,1.10-8J.s-1 = 11nW.
14.4. Trung bình cứ có 10 phân tử/µL, như vậy 1 phân tử sẽ chiếm một diện tích S = 10-13m2. Diện tích toàn khu vực chiếu xạ = π(50.10-9)2 = 7,85.10-15m2 nhận được 3.1010 photon/s và khu vực chiếm giữ bởi một phân tử sẽ nhận được: 3.1010.10-13/(7,85.10-15) = 3,82.1011 photon/s
Chỉ có 2,3.105 photon được hấp thụ mỗi giây nên khu vực mà ở đó hấp thụ photon sẽ là:
σ = 6.10-20m2 hay là 6Å2.
14.5. Một phân tử dilC12 hấp thụ 2,3.105 photon/s thì như vậy số photon phát quang sẽ là 161.103 photon/s.
Dựa vào hịêu suất dò thì kết qủa sẽ là: N = 0,2.0,55.161.103 = 17710 photon dò được/s. Trong khoảng 10ms thì số photon dò được sẽ là 177 photon.
14.6. Mỗi điểm trên khu vực được chiếu xạ của mẫu được tiếp xúc với cùng một số lượng photon/s (chiếu sáng đồng bộ). Một phân tử mà được định vị ở trung tâm của điểm thì sẽ nhận được nhiều photon hơn là nó ở bất kỳ một điểm nào khác của điểm chiếu xạ. Do khu vực chiếu xạ được quét nhanh nên phân tử sẽ trở nên có màu, thời gian có màu càng nhiều khi nó ở bên trong khu vực chiếu sáng. Đây chính là lý do tại sao các điểm phát quang của một phân tử luôn có một kích thước như nhau và bằng với khu vực chiếu sáng. Như vậy đáp án đúng là câu c.