Studium elektronových přeskoků v systému barviv fotosystémů metodami kvantové mechaniky. Simulace absorpčních a emisních fotoelektronových spekter.

Abstract

Název práce: Studium elektronových přeskoků v systému barviv fotosystémů metodami kvantové mechaniky. Simulace absorpčních a emisních fotoelektro- nových spekter. Autor: Bc. Radim Cajzl Katedra: Katedra chemické fyziky a optiky Vedoucí diplomové práce: prof. RNDr. Ing. Jaroslav Burda, DrSc., Katedra che- mické fyziky a optiky Abstrakt: Cílem práce je vypracování metodiky pro simulace dynamických vlastností karotenoidů pomocí OMx metod v kombinaci elektronovou dynami- kou. Jako modelové systémy jsou použity lineární konjugované polyeny: ethen, butadien, hexatrien až po řetězec s 22 uhlíky. Nejprve jsou počítána spektra, zde je dosaženo dobrého souhlasu s experimentem při určení pořadí exc. stavů i s ohledem na odchylky od experimentu. Tyto výsledky jsou použity při si- mulacích elektronové dynamiky pro výpočet středních dob života exc. stavů studovaných polyenů. Řádového souhlasu s experimentem je dosaženo u buta- dienu, hexatrienu a oktatetraenu. Získané časy pro polyeny s 20 resp. 22 uhlíky odpovídají hodnotám pro chemicky analogické karotenoidy. Klíčová slova: kvantová mechanika, fotoeletronová spektra, barviva fotosys- témů, elektronové přechody, molekulární a elektronová dynamika

Title: Quantum mechanical study of the electron hoping processes of pig- ments from photosystems. Simulation of absorption and emission photoelectron spectra. Author: Bc. Radim Cajzl Department: Department of Chemical Physics and Optics Supervisor: prof. RNDr. Ing. Jaroslav Burda, DrSc., Department of Chemical Physics and Optics Abstract: The aim of this thesis is to develop a methodology for simulation of dynamical properties of carotenoids by OMx method combined with surface electron hopping. We use linear conjugated polyenes: ethene, butadiene, hexa- triene up to polyenes with 22 carbon atoms as model systems. First, the spectra are calculated with sufficiently good agreement with the experimental data by both correct order of excited states and small deviation from experimental data. These results are used for electron surface hopping for calculation of mean lifetimes of excited states of studied polyenes. Calculated lifetimes are of the same order as experimental data for butadiene, hexatriene and octatetraene. Calculated lifetimes for poleynes with 20 resp. 22 carbon atoms agree well with chemically analogous carotenoids. Keywords: quantum mechanics, photoelectron spectra, pigments of photosys- tems, elecrton transitions, molecular and electronic dynamics