Смекни!
smekni.com

«ит в биофизике: моделирование люминесценции растворов органических красителей при ориентационной релаксации красителя» (стр. 3 из 5)

Здесь

– частота возбуждающего излучения;

– константа скорости поглощения в максимуме спектра поглощения.

определяется исходя из величины сдвига спектра, которая зависит от реактивного поля.

Вычисляем вероятность для молекулы перейти в возбужденное состояние за временной интервал

и на основании величины
проверяем, произошло ли событие (переход молекулы на электронный уровень
). Если переход произошел, то считается, что молекула находится в
состоянии и в течение каждого момента времени
с вероятностью
может вернуться в основное электронное состояние. Во время нахождения молекулы в
состоянии происходит релаксационное изменение реактивного поля, которое описывается согласно выражению Дебая. После возвращения молекулы в основное состояние начинается ориентационная релаксация растворителя в
, вновь описывается формулой Дебая, однако в этом случае
, где
– момент времени испускания фотона. Повторяя указанную процедуру многократно:

поглощение

испускание
.....

рассчитывается эволюция изменения реактивного поля, а следовательно сдвигов спектров поглощения и испускания во времени для одной из молекул в растворе. Результаты таких расчетов усреднялись по множеству молекул в растворе.

3.2. Анализ данных при помощи программы Golden Software Grafer 3

В настоящее время существует большое число компьютерных программ, предназначенных для построения графиков функций, заданных математическими формулами, на плоскости. Они используются как для научных, так и для образовательных целей. Программа Golden Software Grapher 3 (или просто Grapher) позволяет не только строить всевозможные графики на плоскости, но и проводить исследование функций, графически решать неравенства и осуществлять регрессионный анализ.

Начиная работу с программой, надо выбрать готовый шаблон с системой координат или создать новый, используя кнопку Свойства документа на панели инструментов. Изменить систему координат и ее настройки можно в любой момент работы с данным чертежом. Одновременно на чертеже можно изобразить до 100 геометрических объектов. Построенные объекты фиксируются в Списке функций в левой части окна программы. Если убрать галочку в Списке функций против некоторых объектов, то эти объекты исчезнут (временно) с плоскости чертежа (это очень удобно при работе с большим количеством графиков на одном рисунке.). Программа Grapher также позволяет выделить и увеличить нужную прямоугольную область на построенном чертеже, причём эту операцию можно повторить несколько раз.

Если сравнивать программу Grapher, например, с универсальными пакетами Mathcad или MatLAB, то, безусловно, студентам легче освоить и удобнее использовать в повседневной практике программу Grapher, чем данные пакеты.

Приведём примеры графиков, полученных из процедуры, написанной на FPS, при моделировании люминесценции растворов органических красителей в условиях ориентационной релаксации растворителя.

На рисунке 3.2.1 приведены спектры поглощения (кривая 1) и флуоресценции (кривая 2) в момент ступенчатого включения возбуждающего излучения (

= 19 800 см –1), а также спектры поглощения и флуоресценции по прошествии 30 нс (кривые 3, 4). Из рисунка видно, что как спектр флуоресценции, так и спектр поглощения претерпевают низкочастотный сдвиг с течением времени.


На рисунке 3.2.2 приведены зависимости положения максимума спектра поглощения от времени для разных частот возбуждения. Из рисунка видно, что при возбуждении на высокочастотном крае спектра поглощения (кривая 1) наблюдается смещение спектра во времени в низкочастотную сторону. Однако, в отличие от возбуждения на низкочастотном крае спектра поглощения (кривые 2, 3), амплитуда этого смещения гораздо меньше. Обращает на себя внимание и скорость смещения спектра при возбуждении на низкочастотном крае спектра (кривая 3) по сравнению со скоростью при возбуждении на высокочастотном крае спектра (кривая 1). Эти результаты объясняются исходя из зависимостей константы скорости поглощения от времени, которая обусловлена смещением спектра поглощения во времени.


Рассмотренный выше пример отражает силу инструментария FPS и программы Grapher. Вложенные функции и процедуры FPS существенно облегчают работу экспериментатора, проводящего моделирование. Большое количество сгенерированных статистических данных больше не имеет проблемы обработки, так как FPS обрабатывает огромное количество данных в минуту, с которым бы человек не справился вручную. Удобным является занесение переменных в символьном виде: при изменении начального численного значения вручную данные вводятся лишь один раз, а не во всём тексте программы, что существенно упрощает работу с программой.

Также простым и удобным в использовании является Grapher. Отражение наиболее часто встречаемых операций (сделать график невидимым, свойства линий и т.д.) на панели окна позволяет быстро и качественно справиться с поставленной задачей отображения полученных зависимостей.

Глава 4 (применение ИТ при оформлении результатов исследовательской работы).

Каждому исследователю необходимо предоставлять свои результаты научному обществу, что способствует обмену информацией между исследователями по всему миру, приводит к быстрому распространению идей и методов и их последующему совершенствованию. За последние десятилетия был выработан определенный стандарт подачи материала, позволяющий даже при беглом знакомстве со статьей или монографией быстро находить интересующий исследователя материал.

В настоящее время существует большое количество программ для отображения и подачи письменной информации. Наибольшее распространение на данный момент имеют настольная издательская система LATEX и текстовый редактор Microsoft Word.

Miсrosoft Word 2000 – текстовый редактор, программа для создания и обработки текстовых документов. Представление WYSIWIG (от английского “What You See Is What You Get”) позволяет просматривать на экране готовый к печати документ без необходимости расходовать бумагу на пробную печать. Отформатированные символы отображаются на экране так, как они будут выглядеть на печати.

Многооконная организация Microsoft Word позволяет одновременно работать с несколькими документами, каждый из которых расположен в своем окне. При введении и редактировании текста пользователь работает с активным документом в активном окне. Для перехода к окну другого документа необходимо щелкнуть на его имени на панели задач или в меню Окно, которое содержит список открытых документов.

Удобная панель задач, расположенная прямо перед пользователем делает совершение любых операций в Microsoft Word лёгким и наглядным. Различные режимы просмотра изображения позволяют оценить внешний вид документа без дополнительных усилий. Над текстом можно производить огромное количество операций: копирование, вставка и удаление текста, перемещение. В базах Microsoft Word в наличии находится мощная символьная база, а также большое количество шрифтов, позволяющих сделать восприятие информации как можно более удобным.

Невероятно облегчает процесс оформления документов работа со стилями. Выделение текста таким стилем как заголовок, основной текст, надпись и т.д. существенно упрощает поддержание документа в соответствии с правилами оформления по ВАК, а возможности создания собственного стиля позволяет придать документу оригинальность.

Работа Microsoft Word основывается на работе стандартных, вложенных в программу, макросов. Работа с текстом существенно упрощается возможностью самостоятельного создания макросов, необходимых в работе, без знания языка программирования. Microsoft Word настолько автоматизирован и прост в упрощении, что любая операция, будь то вставка таблицы или установка автоматической расстановки переносов, не вызывает никаких затруднений. Необходимо лишь воспользоваться ссылками в меню либо обратиться к виртуальному помощнику.

Также Microsoft Word поддерживает такие функции оформления документов, которые не влияют на расположение текста и абзацев, а позволяют найти (отобрать) заданные слова и предложения и систематизировать их. Примером могут служить сервисы предметного указателя, поиска, автозамены и.т.д.

Поддерживается формат гиперссылок как на части документа, так и на внешние источники.

Все вышеописанные и многие другие возможности Microsoft Word продемонстрированы при написании данной работы, а также при написании магистерской диссертации и оформлении её по правилам ВАК.