[13] ENERGIA W FOTOSYNTEZIE 451
Oblicza się zanik prawdopodobieństwa wzbudzenia pierwszej cząsteczki pK(t) i wzrost w tym samym czasie prawdopodobieństwa wzbudzenia akceptora o^t). Następnie autor zakłada, że procesy takie zachodzą pomiędzy wszystkimi parami donorów i akceptorów i otrzymuje wzór:
(13) PkOO] pk(t)> = Klk
gdzie: Kkl — liczba przekazań z k-tej do 1-tej drobiny obliczonych na jednostkę czasu, która byłaby otrzymana przy gk = const. t — średni czas życia wykładniczo zanikającego stanu wzbudzonego.
Równanie to opisuje przekazywanie energii, a nie reabsorpcję, gdyż w ostatnim przypadku promieniowanie i absorpcja byłyby procesami sukcesywnymi, a nie jak w tym równaniu procesami równoczesnymi. Z równania 13 wynika, że czas zaniku wzbudzenia w układzie nie zależy od liczby przekazywań, czyli suma prawdopodobieństw wzbudzenia k cząsteczek w chwili t, Gk(t), jest równa sumie prawdopodobieństw wzbudzenia w czasie t = 0 pomnożonej przez czynnik wykładniczy zdający sprawę z zaniku wzbudzenia
(14) y pk(t) = pk(°)exp / -
k k \ ‘ /
Forster (66) rozpatruje sytuację taką, gdy jedna niewzbudzona drobina znajduje się w sąsiedztwie drobiny pierwotnie wzbudzonej. Przy takim założeniu otrzymuje wzory na całkowite prawdopodobieństwo promieniowania każdej z tych dwu drobin (66, 65):
(15a) |
p _ 1 + FPo ° 1 + 2|X7)To |
oraz | |
(15b) |
—: - |
gdzie: i] |
— wydajność fluorescencji, |
To = ~ |
— naturalny czas życia fluorescencji; y prawdopodobieństwo emisji fluorescencji na jednostkę czasu, |
— prawdopodobieństwo przekazania energii pomiędzy D i A dla określonej konfiguracji tj. odległości i orientacji momentów przejść D i A. |
Takie same wzory uzyskuje Jabłoński (55) jako szczególny przypadek swej teorii centrów luminezujących. Centrum luminezujące składa się z cząsteczki donora D umieszczonej w środku tzw. sfery aktywnej, w której może znajdować się kilka cząsteczek akceptora A. Luminezujące cząsteczki mogą zostać wzbudzone bezpośrednio przez światło lub poprzez