分子束频率分布函数的研究

从分子束的速率分布函数出发,推导了分子束的频率分布函数,求出平均频率、方均根频率和最概然频率,并与分子束的速率分布函数相应的特征物理量逐一比较,说明它们的物理意义,得出了用分子束的频率分布函数解决分子束问题更为简便的结论．     

用计算机绘图研究分子射线及蒸气源中分子的速率分布

推导出分子射线中分子的速度分布，速率分布，计算出分子射线中分子的最概率速率，平均速率，方均根速率，用计算机快速，精确地绘制出分子射线及蒸气源中分子的速率分布曲线，也绘出速度分量分布函数曲线及两个速度分量分布函数曲面，并讨论它们的极大值。     

分子射线的速率分布的实验

分子射线实验是直接验证麦克斯韦气体分子速率分布律的实验．本文较系统地介绍了关于分子射线实验的历史、并作了较详细的理论推导．同时指出了目前国内外教材中的某些错误．     

低能电子径迹中能量沉积频率分布

根据我们建立的径迹结构Monte Carlo计算模型,计算了低能电子在液态水中径迹范围内DNA分子片段模型和染色质丝片段模型区域内的能量沉积频率分布,结果与OREC和CPA程序结果进行了比较,这些计算结果为解释低能重离子注入生物体造成深部生物效应而提出的一种物理机制──软X射线机制提供了理论依据.     

用X射线自由电子激光拍摄分子电影

作为生命活动的基本单元,蛋白质等生物大分子的功能与分子结构和动力学密切相关。X射线衍射和电子显微技术能够确定原子分辨率的分子结构,但是分子在"工作"期间的结构演化还需要大量的方法研究。X射线自由电子激光(XFEL)因其特有的超高亮度飞秒脉冲,成为捕捉动力学过程中分子结构变化的利器。文章介绍了基于XFEL的"泵浦—探测"时间分辨实验方法,通过捕捉蛋白质分子被激发之后特定时刻的结构,拍摄高分辨的分子电影,展现分子在实现功能过程中的精细动力学,为准确理解分子机理奠定了基础。     

理想气体分子按平动能分布的极值问题

推导了分子按平动能分布律,绘图讨论了分子按速率分布及按平动能分布,并讨论了分子出现概率极大的问题。     

由光学表面上吸附分子的二次谐波研究DASPI和PIC分子的取向

利用波长λ=1.06μm的线偏振激光光束,作用到熔石英或玻璃光学表面的DASPI[2-(p-dimethyl-aminostryryl)-pyridyethyliodide]和PIC(N,N＇-diethyl-pseudoisccyanine chloride)吸附分子膜上,在一定条件下可观察到二次谐波的产生.通过调整基波激光的线偏振方向和旋转样品基板,实验上我们确定这两种分子的轴线(偶极矩)取向与基板表面相垂直.在溶液中,激光染料分子或其它有机分子轴线是随机取向的.但如果分子被吸附在光学或金属表面上时,由于存在着范德瓦尔斯力,氢键和金属离子在羧基间的束缚力,使被吸附的分子在基板表面上有序的按一定的取向排列.对分子膜结构的研究目前已相当广泛.一般实验上采用X射线和电子衍射法研究分子的排列方式、间隔和轴向电子密度,而利用红外光谱和电子顺磁共振方法给出吸附分子的取向及原子间相互位置等参数.我们利用激光在吸附分子膜层上引起的二次谐波,给出染料DASPI分子和有机PIC分子的轴线(偶极矩方向)在熔石英和K_9玻璃基板表面上的取向.     

盘形分子液晶和碗形分子液晶

一、盘形分子液晶(discotic liquid crystal) 以前人们所知道的液晶都是由长形分子构成的.1977年S.Chandrasekhar等人对六取代基苯酯类化合物进行了光学的、X射线的以及热力学的研究,发现这类化合物可以形成与经典丝状液晶和层状液晶不同的新型液晶.这些化合物的分子本身是扁平盘形的.盘形分子液晶六正烷基羧酸苯酚酯的分子非周期性地上下堆垛成液状的分子柱,同时这些分子柱又排列成具有二维平移有序性的六角形阵列.称为无序六角柱相.三亚苯六-正烷基羧酸酚酯的分子柱可以排列成六角形阵列,也可以排列成为长方形阵列,后者称为无序长方柱相…     

加压条件下流体分子聚集体形成的探究

一、分子聚集理论简介 分子聚集理论认为任何物质中均存在分子聚集现象而分子的这种聚集行为是由分子间的范德华力(色散力、诱导力和定向力)及氢键力所致。任何体系均由数目不等,大小不同的聚集体组成;聚集体的数目按一定规律分布。物质的分子聚集度不仅与分子大小形状     

十二烷基苯磺酸在掺杂态聚苯胺LB膜中的分子取向

本文利用偏振红外光谱,研究了十二烷基苯磺酸分子在掺杂态聚苯胺ＬＢ膜中的分子取向。计算结果表明,十二烷基苯磺酸分子的烷基链是与基底法线方向呈１７°角度排布的,由Ｘ射线小角衍射峰推算出,在ＬＢ膜的沉积方向上,十二烷基苯磺酸掺杂的聚苯胺分子的层间距为２９５ｎｍ。     

强磁场对酞菁铁薄膜分子取向及形貌的影响

有机半导体器件的性能在很大程度上受有机分子取向和堆积方式的影响,研究调控有机分子取向的方法对优化器件性能有重要意义.在强磁场(8.5 T)下使用有机分子束沉积方法在Si(111)衬底上制备了酞菁铁薄膜,应用X射线衍射,角分辨近边X射线吸收精细结构、偏振激光拉曼光谱,原子力显微镜等技术研究了磁场对酞菁铁薄膜的分子取向和形貌的影响.结果表明,酞菁铁分子相对于衬底呈侧立构型并形成α相的薄膜.在强磁场作用下,分子平面与衬底的夹角由63.6°增大为67.1°,形成薄膜的结晶度明显提高,晶粒更加均匀,在衬底上的分布更加有序.     

新一代X射线激光器可用于观察分子构造

英国《新科学家》杂志日前刊载文章称，新一代X射线激光器能用于研究蛋白质和其他生物分子的构造和行为。新一代X射线激光器的能量将是现有设备的100亿倍，能使科学家观察到最微小最精妙的分子构造。利用这种技术可以破解复杂的蛋白质和完整的病毒结构，甚至可能获得DNA的三维图像。X射线激光器被称作自由电子激光器。与传统激光器不同，自由电子激光器并不是通过光照或电流刺激某种物质发射光子，而是使用粒子加速器让极小的电子云穿过磁铁组，这些磁铁把电子推来推去，直到电子释放出光脉冲。传统激光器的激光波长是由发射光子的物质本…     

热致液晶分子结构和物理性质

液晶的物理参数是液晶分子宏观整体性质的反映,它和液晶分子结构密切相关.到目前为止,已合成出数千种液晶化合物.对其物理参数积累了相当数量的数据,如测定了许多液晶的介电常数、折光指数、粘度、弹性常数、有序参数等物理量.另一方面又经X射线衍射、红外、紫外、核磁共振波谱     

新型分子器件--分子马达

分子马达是人们为了得到纳米尺度的机械部件所设计合成的一种新型复合体系,目前化学家们正采用逐渐组装即“自下而上‘的方法对其进行探索研究,以分子结构和运动特点为标准可将现有分子马达分为分子转子、分子传动装置、分子开关、分子梭、分子转门、分子棘齿等几类。文章介绍了在双键分子体系的研究中Ｋｏｕｍｕｒａ等人的开创性工作以及Ｋｅｌｌｙ等人在三叶轮分子体系的研究方面所取得的突破性进展,同时还展望了分子马达的发展     

X射线衍射方法研究取代酞菁卟啉分子的SA和LB膜

利用X射线衍射和STM方法研究了取代酞菁和卟啉分子的自组装膜(SAM)和LB膜的结构.研究表明这些分子在非极性的石墨表面以分子平面平行于基底平面的形式吸附,而在Si(111)及玻璃等极性表面上则以分子平面垂直于基底表面的形式吸附.这一实验结果表明在不同极性的表面上有机分子可以形成完全不同结构的薄膜.     

超分子液晶

一、超分子化学与液晶简介近年来,超分子化学成为化学科学中分子设计领域的一个中心课题。超分子化学可定义为“分子之上的化学”,即超越分子的化学,它与分子化学的区别在于,分子化学主要研究原子之间通过共价键(或离子键)形成的分子实体的结构与功能,而超分子化学则研究两个或     

离子与生物分子相互作用的微观动力学理论

对X射线、γ射线、电子、中子、质子和重离子等对生物体系的辐照研究现状进行了评论。重离子辐照中特有的倒转深度剂量分布,即Bragg峰,成为放射治疗的理想工具。通过对重离子辐照生物组织物理过程的分析,提出了重离子与生物分子相互作用的三步物理过程,即核相互作用导致的核碎裂、库仑相互作用的电子激发和生物分子在周围环境相互作用下的弛豫,最终导致生物分子新结构的形成。由于物理过程是后期辐照化学过程、生物过程的基础,因此建立描述离子与生物分子相互作用物理过程的微观动力学理论是十分迫切的。The status of studying biology system therapy with X-rays, γ-rays, neutron, proton, and heavy ions is reviewed. The depth dose profile, called Bragg profile, makes heavy ion an ideal tool for radiotherapy. The physical process of therapy with heavy ions is analyzed and a 3-step interaction processes of heavy ions with biomolecules is proposed, that is, nuclear fragmentation in nuclear interaction, electron excitation in Coulomb interaction, and the biomolecules relaxation in surroundings, finally leads to a new structure of biomolecule. Since this physical process is the base of the following chemical process and biological process, a dynamical microscopic approach is strongly demanded to be built.     

硫醇自组装分子膜末端基团对其电荷输运特性的影响

在金(111)表面组装了具有不同末端基团的硫醇单层分子膜，并利用导电原子力显微镜研究了分子膜的电输运性质，发现不同末端基团的分子自组装膜的导电能力有明显差别.结合X射线光电子能谱，研究了末端基团中碳原子的结合能与相应硫醇分子电导的关系.结果表明不同末端基团分子膜导电能力的差别可归结为末端基团碳原子电子结合能的差异.结合能越高，末端基团电子的局域化程度越强，导致电子有效注入分子主链的势垒越高，从而减弱了分子膜对电子的输运能力.此外，实验还发现不同末端基团的硫醇单层分子膜有不同的表面电势，导致分子膜电流电压特性曲线的零点产生偏离. 关键词： 分子自组装膜 输运特性 末端基团 导电原子力显微镜     

一种测量吸附分子列向的方法——利用近阈结构谱和选择定则

局域分子轨道不易受环境影响,因此当分子被吸附且未被破坏时,跃迁到局域分子轨道产生的近阈结构谱基本不受环境影响.对于固定列向的吸附分子,当用偏振X射线测量其近阈结构谱时,相对强度将与偏振方向和分子列向有关.根据这一特性,基于选择定则可以判断吸附分子的列向. 关键词： 量子数亏损理论 近阈结构 选择定则 分子列向     

分子环境科学与亚稳平衡吸附理论研究进展

环境界而是环境科学的重要研究内容,许多物质在环境中的分布、迁移、转化、及毒性都受到微界面的控制.污染物在多介质、多界而上的分子结构卣接影响着他们的宏观物理、化学、牛物学行为,因此分子环境科学将是未来环境科学研究中重要的发展方向之一.开展分子环境科学研究,首先需要发展可以直接用于环境样品(常有含水、生命、多组分、低浓度等特性)的分子结构测定手段和理论计算方法.同步辐射是当前分子环境科学最基本和最重要的研究手段之一.文章基于作者的课题组的研究工作进展,概括介绍了X射线精细结构(XAFS)技术及量子化学计算在分子环境科学中的一些应用及展望.同时,简要介绍了界面科学中亚稳平衡吸附理论(MEA理论)的基本原理、研究进展及其在解决若干传统吸附理论解释不了的热力学和环境问题中的应用.