Teorie agregátů fotosyntetických molekul: spektroskopie, struktura, přenosové jevy

Abstract

Title: Theory of aggregates of photosynthetic molecules: spectroscopy, structure, transport phenomena Author: Ján Lalinský Institute: Institute of Physics of Charles University Supervisor of the master thesis: RNDr. Tomáš Mančal, PhD., Institute of Physics of Charles University Abstract. A theory of absorption of light in an isotropic solution of molecules was formulated on the basis of electromagnetic theory of par- ticles with attention to relativistic nature of their interaction and its im- pact on the spectrum of circular dichroism. Calculations of the absorption spectra of simple systems were performed to demonstrate the properties of the mathematical model. Also calculations of the absorption spectra of the models of the bacteriochlorophyll dimer which were proposed as possible basic unit in the lamellar model of the interior of a chlorosome were performed. The experimental spectra of solution of non-aggregated bacteriochlorophyll were used to fit the parameters of the mathematical model of the molecule and for these parameters the spectra of the pro- posed models of a dimer were calculated. It has been found that the new non-electrostatic terms in the description of the mutual interaction of the parts of the molecule are negligible for calculations of ordinary absorption spectrum, but they have...

Název práce: Teorie agregátů fotosyntetických molekul: spektroskopie, struktura, přenosové jevy Autor: Ján Lalinský Ústav: Fyzikální Ústav Univerzity Karlovy Vedoucí diplomové práce: RNDr. Tomáš Mančal, PhD., Fyzikální Ústav Univerzity Karlovy Abstrakt. Teorie absorpce světla v izotropním roztoku molekul byla for- mulována na základě elektromagnetické teorie částic s přihlédnutím k rela- tivistické povaze jejich interakce a jejímu dopadu na spektrum cirkulárního dichroizmu. Byly provedeny výpočty absorpčních spekter jednoduchých systémů pro demonstraci vlastností matematického modelu. Také byly provedeny výpočty spekter modelů dimeru bakteriochlorofylů, které byly navrženy jako možná základní jednotka v lamelárním modelu vnitřní struk- tury chlorozomu. Experimentální spektra roztoku neagregovaného bakteri- ochlorofylu byla použita pro nastavení parametrů matematického modelu molekuly a pro tyto parametry byla spočtena spektra navržených modelů dimeru. Bylo zjištěno, že nové neelektrostatické členy v popisu vzájemné interakce částí molekuly jsou zanedbatelné pro výpočet obyčejného ab- sorpčního spektra, ale mají silný vliv na spektrum cirkulárního dichroizmu. Protože prezentovaný model popisuje vazbu elektronů a...