You are hereSZZ2B

SZZ2B


Předmět: Základy experimentálních metod biofyziky

Katedra/Zkratka: KBF/SZZ2B

Rok: 2019

Garant: 'doc. RNDr. Martin Kubala, Ph.D.'

Anotace:

Přehled látky:
1. Klasická světelná mikroskopie. Teorie optického zobrazení. Konstrukce a konstrukční prvky. Zobrazovací metody (polarizační, fluorescenční, UV a IČ). Fázový, Nomarského a Hoffmanův kontrast. Příprava preparátů. Zásady při mikroskopování. 2. Moderní světelná mikroskopie. Konfokální laserová a tandemová mikroskopie. Mikroskopie blízkého a evanescentního pole. Měření a záznam obrazu, počítačová analýza obrazu. 3. Teorie struktury ideálního krystalu. Grupy symetrie. Značení bodů, směrů a rovin v krystalu, omezení četnosti vlastních os otáčení. Bravaisovy elementární buňky. Projekce krystalu. Reálné krystaly, poruchy v krystalech. Kvazikrystaly. 4. Teorie difrakce rentgenového záření. Braggova rovnice, reciproká mříž, Laueho podmínky, Ewaldova konstrukce. Intenzita difrakčních maxim, atomový a strukturní faktor. Vyhasínání reflexí. Friedelův zákon. Funkce elektronové hustoty. Řešení problému fáze. 5. Základy teorie elektronové mikroskopie. Elektron jako vlna ve vakuu, interakce elektronu s pevnou látkou. Difrakce elektronů. Příprava vzorků pro elektronový mikroskop. 6. Mikroskopie se skenující sondou. Skenující tunelová mikroskopie, Mikroskopie atomárních sil, Mikroskopie magnetických sil, Mikroskopie elektrostatických sil, Mikroskopie laterálních sil, Skenovací kapacitní mikroskopie, Skenovací teplotní mikroskopie, Skenovací optická mikroskopie v blízkém poli, příbuzné metody ze skupiny SPM metod. 7. Absorpční spektroskopie v UV-VIS oblasti. Kvantově mechanický popis stavů molekul, aproximace. Franck-Condonův princip. Elektronové struktury molekul, typy přechodů. Rychlost absorpce. Barevné komplexy. Izobestické body. 8. Teorie luminiscence. Rozdělení luminiscencí a základní zákony. Jablonského schéma excitovaných stavů organických molekul. Fluorescence a fosforescence. Zpožděné typy emisí. 9. Základní charakteristiky fluorescence. Intenzita, Emisní a excitační spektra, kvantový výtěžek a kinetika dohasínání fluorescence. Metody jejich měření. 10. Pokročilé fluorescenční techniky. Statické a dynamické zhášení fluorescence, Stern-Volmerova rovnice. FRET. FCS a FRAP. Měření s polarizovaným světlem. 11. Spektroskopie polarizovaného světla. Teorie, cirkulární dvojlom (optická otáčivost), cirkulární dichroismus (elipticita). Spektra, spektra optická rotační disperze (ORD), spektra cirkulárního dichroismu (CD). Metody, ORD (magnetický), CD (elektronový, vibrační, magnetický), luminiscence polarizovaného světla, rozptyl polarizovaného světla (Ramanova optická aktivita). Experimentální uspořádání, polarizátor, analyzátor. Použití v biologii. 12. Fotoakustická spektroskopie. Teorie, šíření tepelných vln, přímý a nepřímý fotoakustický jev. Metody, modulační a pulzní, přímá a nepřímá, fototermální deflekční spektroskopie, time-resolved thermal lensing, fotoakustická mikroskopie. Porovnání absorpční a fotoakustické spektroskopie. Experimentální uspořádání. Použití v biologii. 13. Spektroskopie založené na rozptylu, ohybu, odrazu a lomu. Elastický rozptyl, teorie Rayleighova a Mieova rozptylu, elastický rozptyl na malých a velkých molekulách, spektra Rayleighova a Mieova rozptylu, metody (rezonanční a hyper-Rayleighův rozptyl), kvazielastický rozptyl, teorie a spektra Brillouinova rozptylu (Dopllerův posun). Rozptyl na difúzních vzorcích (nefelometrie a turbidimetrie), experimentální uspořádání. Spektroskopická interferometrie, reflektometrie a refraktometrie. Použití v biologii. 14. Vibrační a rotační absorpční spektroskopie. Teorie, klasická a kvantová teorie malých vibrací, rozdělení normálních vibrací. Spektra, počet píků (vibrační stupně volnosti) a poloha píků (atomová hmotnost a vazebná energie). Metody, klasická IČ a FTIR. Klasická a kvantová teorie rotace molekul, rotační spektra. Použití v biologii.