Måling med SAXS på phospholipidmembraner perturberet med stearinsyre

Størrelse: px
Starte visningen fra side:

Download "Måling med SAXS på phospholipidmembraner perturberet med stearinsyre"

Transkript

1 Efterår 2009 Bachelorprojekt: Måling med SAXS på phospholipidmembraner perturberet med stearinsyre Small Angle X Ray Scattering Af: Thor Bjørn Ottosen, Hans Otto Eriksen, Lasse Ronnenberg. Vejleder: Dorthe Posselt Efterår 2009

2 Resume Formålet med dette projekt er at undersøge fedtsyrers indvirkning på et phospholipid dobbeltlag. Specifikt: stearinsyres indvirkning på en DMPC membran. Ifølge en artikel fra MEMPHYS Center for Biomembran Fysik (Peters et al., 2009), vil tilsætning af stearinsyre og oliesyre forårsage en sammentrækning af en DMPC membran. Formålet med projektet er at eftervise artiklens resultat for stearinsyre med Small Angle X ray Scattering (SAXS). Der måltes på Multi Lamellare Vesikler (MLV) med DMPC og Stearinsyre i forskellige blandingsforhold og ved forskellige ph værdier. 21 prøver blev målt med SAXS over en tidsperiode på 2 måneder. Der ses en ændring i relation til pertuberingen med stearinsyre. Der kan ikke konkluderes nogen systematisk sammenhæng med koncentrationen, da usikkerhederne ved målingerne er større end sammenhængen. Det formodes at hovedårsagen til dette skyldes at systemet ikke er i termodynamisk ligevægt. Abstract The purpose of this project is to examine the influence of fatty acids on phospholipid bilayers. Specifically the influence of stearic acid on a DMPC membrane. According to an article from MEMPHYS center for biomembrane physics (Peters et al ) will perturbation of stearic acid and oleic acid cause a thinning of a DMPC membrane. The aim of the project is to prove the articles results for stearic acid by the use of Small Angle X ray Scattering (SAXS). Measurements are performed on multilamellar vesicles (MLV) with DMPC and stearic acid in various compositions and various ph values. 21 samples were measured with SAXS during a time period of two months. It is shown that the perturbation with stearic acid causes a change in the repeat distance of the membrane. It is not possible to show any systematic correlation to the concentration, since the uncertainties are larger than the measured differences. It is assumed that the main cause of this is that the system isn t in thermodynamic equilibrium. Side 2 af 62

3 Indholdsfortegnelse 1. Indledning Metode Model Artiklen fra Journal of Physical Chemistry B Hypotese Eksperiment SAXS Præparering af prøver Formler til opmåling af prøver Databehandling Resultater Usikkerhed Mulige fejlkilder til eksperimentet Konklusion Litteraturliste Bilag Elektromagnetiske bølger Prøvefortegnelse SAXS måling oversigt SAXS grafer Side 3 af 62

4 1. Indledning Visse steder i biologien som f.eks. i cellemembraner er det nødvendigt at tillade nogle stoffer at passere en membran mens andre stoffer holdes ude. Disse membraner består af en række molekyler herunder phospholipider, kolesterol, proteiner o.a. Hovedbestanddelen af en sådan membran vil ofte være lipider af forskellig art. I dette projekt er taget udgangspunkt i DMPC, da dette molekyle er ofte forekommende i biologiske systemer. Dimyristoylphosphatidylcholine (DMPC) (1,2 Dimyristoyl sn glycero 3 phosphocholine) er to kulstofkæder med 14 kulstofatomer i hver. Disse har dernæst fået påsat en carboxylgryppe og er derfor blevet til fedtsyrer. Et glycerolmolekyle kan dernæst esterifiseres med to fedtsyrer til et DMPC molekyle (Mouritsen, 2005). Figur 1 Model af et DMPC molekyle. DMPC er sammensat af forskellige molekyler, uden dog at have samme egenskaber som de oprindelige molekyler. Det ses desuden af modellen, at DMPC har en hydrofil hovedgruppe og en hydrofobisk hale. DMPC er zwitterionisk idet hovedgruppen både indeholder en kation (O ) og en anion (N + ); det gør molekylet internt polært. Halerne er upolære methylgrupper. Når mange DMPC molekyler flyder rundt i vand vil de organisere sig således, at de hydrofobe haler har den mindst mulige kontakt med vandfasen. For at minimere denne kontakt dannes et dobbeltlag af DMPC molekyler hvor de hydrofile hoveder vender ud mod vandet på hver side, mens halerne helt gemmes i midten (Se Figur 2). Hvis en sådan phospholipid membran krummes kan der dannes en kugleform. Figur 2 Model af et phospholipid dobbeltlag krummet til en vesikel. Modellen skal forestille en tredimensionel repræsentation, hvor phospholipiderne vil selvorganisere sig i kugleformede aggregater. (Mouritsen, 2005, s. 37) modificeret. Side 4 af 62

5 Phospholipid vesikler udgør en vigtig matrix for en række cellulære processer, der finder sted i membranen samt på membranens overflade. Fedtsyrer vil i vand danne kompakte kugler, kaldet miceller, hvor halerne fylder hele midterområdet (se Figur 3), men DMPC danner snarere vesikler, bestående af et dobbelt lag phospholipider omgivet af vand på begge sider. Hvis flere lag indkapsler hinanden kaldes de for multi lamellare vesikler (MLV) til forskel fra de uni lamellare (ULV) (se Figur 3). DMPC vil i vand danne multilamellare vesikler. Figur 3 Tegning af micelle, vesikel og multilamellar vesikel. Denne aggregering styres af en pakningsparameter defineret som følger (Israelachvili, 1992, s. 371): Hvor er halevolumen, er det optimale hovedgruppeareal og er den kritiske halelængde. Ved en pakningsparameter på dannes misceller, hvorimod en pakningsparameter på danner vesikler. Genstandsområdet for dette projekt er interaktionen af DMPC og stearinsyre, som en reduktionistisk repræsentation af et biologisk system. Side 5 af 62

6 Formålet med projektet er i tråd med (Peters et al., 2009) at afdække nogle fundamentale sammenhænge i interaktionen imellem DMPC og stearinsyre. I dette projekt undersøges ændringen i repeatafstanden i relation til koncentrationen af stearinsyre i membranen, samt stearinsyrens protonering. Ydermere er formålet med projektet at fungere som en pædagogisk introduktion til studier af phospholipider og anvendelse af Small Angle X ray Scattering (SAXS, eller småvinkelspredning på dansk). Rapporten er derfor forsøgt holdt i et simpelt sprog, og det er forsøgt ikke at anvende begreber, der forudsætter forhåndsviden ud over et basalt kendskab til fysik. Målgruppen for projektet er forskere indenfor fysisk kemi, biofysik etc. der vil have gavn af rapporten, i videre forskningsøjemed, særligt i relation til interaktionen mellem phospholipider og stearinsyre. Derudover er målgruppen nye studerende indenfor området, der kan anvende rapporten som en indføring i phospholipider og som en guide til gennemførsel af SAXS studier. Projektet er skrevet med udgangspunkt i følgende problemformulering: Ændres repeatafstanden af en DMPC multilamellar vesikel som følge af perturbering med stearinsyre? Findes der en systematisk sammenhæng imellem ændringen i repeatafstanden og koncentrationen af stearinsyre i membranen? Findes der en systematisk sammenhæng imellem ændringen i repeatafstanden og protoneringen af stearinsyren? Der indsamles i dette projekt en række empiriske data, som dernæst sammenholdes med teoretiske analyser fra literaturen. Projektet kan således karakteriseres som et internt fagligt projekt, med hovedfokus lagt på det empiriske arbejde. Det er således også projektets formål at leve op til kriterierne for opnåelse af det eksperimentelle kryds. Side 6 af 62

7 2. Metode For at besvare problemformuleringen er der foretaget et SAXS studie af DMPC perturberet med stearinsyre. Et SAXS studie består af en prøvepræparering, en serie målinger med SAXS, samt en efterfølgende databehandling. I det følgende afsnit vil der blive redegjort for valget af metode i de enkelte dele af eksperimentet, samt validiteten af den fulgte metode. De enkelte dele af eksperimentet vil blive gennemgået kort, men en redegørelse for detaljerne i den eksperimentelle metode findes i afsnittet Eksperiment (side 15). Prøvepræparering Da formålet med dette projekt er at studere samme system som i artiklen: (Peters et al., 2009), følger prøvepræpareringen i vid udstrækning den samme metode som (Peters et al., 2009). DMPC og stearinsyre blev indkøbt og anvendt uden yderligere rensning. De rette mængder blev dernæst afvejet som tørstof, hvorefter tørstoffet blev opløst i kloroform. Vægtprocenten imellem vand og tørstof valgtes til 5% da forsøg med prøver med 2% tørstof var sværere at analysere dataene fra, og for at holde vægtprocenten så lav som muligt og sikre dannelsen af phospholipid dobbeltlag. Det molbrøk interval der blev anvendt mellem DMPC og stearinsyre, var Dette følger samme interval og afstande mellem målepunkterne som i (Peters et al., 2009), udvidet med to målepunkter med lavere molbrøker, da det viste sig at dataene lettere kunne analyseres ved lavere koncentrationer af stearinsyre i membranen. Herefter blev kloroformen inddampet, og det inddampede tørstof opløst i milli q vand. Den angivne procedure adskiller sig fra (Peters et al., 2009), men følger instruktioner af postdoc. kemiker Chunhua Wang, Roskilde Universitet (personlig kommunikation). Ydermere, for at variere ph værdien i prøverne, og dermed påvirke protoneringsgraden af stearinsyren, tilføjedes NaOH. ph værdien måltes med almindeligt ph meter. SAXS Prøverne blev herefter målt med Small Angle X ray Scattering (SAXS) i 30 minutter ved en intensitet på 40kV og 40mA. Indstillinger og instruktioner i korrekt brug af SAXS blev givet af Dorthe Posselt, lektor på Roskilde Universitet ved Indsatsområdet for studiet af Matematik og Fysik samt deres funktioner i Undervisning, Forskning og Anvendelser (IMFUFA). Disse indstillinger blev valgt, ud fra en afvejning af, ikke at måle over for lange perioder, da dette risikerer at ødelægge vesiklerne, samt for at måle over lang nok tid til at få et analyserbart resultat. Som reference blev en prøve med en molbrøk på 0,05 målt i 18 timer på samme måde som (Lund, 2005) uden nævneværdigt forbedret signal støj forhold. Databehandling Dataene fra en model bestående af en lineær sammenhæng imellem q værdien og kanalnummeret på SAXS apparaturet. De enkelte repeatafstande blev herefter fundet igennem et Lorentz fit, hvorefter repeatafstanden kan beregnes. Side 7 af 62

8 Kontrol prøve For at kontrollere om der skulle forefindes frie fedtsyrer i opløsningen, blev en prøve med ren stearinsyre i vand målt efter samme procedure som beskrevet ovenfor. Prøven blev fremstillet ved afvejning af stearinsyre som tørstof, hvorefter der tilsattes milli Q vand, så der fremkom koncentration på 5% w/w. Prøven blev målt ved tre forskellige ph værdier, for at afdække SAXS spektret ved stearinsyres forskellige faser som defineret af (Cistola et al. 1988). Alle tre prøver blev endvidere målt ved samme temperatur som prøverne med DMPC. Derudover blev prøverne målt ved 70 \circ C, for at analysere spektret over faseovergangstemperaturen. Disse prøver blev herefter sammenlignet med prøverne for DMPC og stearinsyre, for at afgøre om der forefandtes frie stearinsyrer i opløsningen. Side 8 af 62

9 3. Model Projektet tager udgangspunkt i en artikel fra 2009 af Günther Peters, Flemming Hansen, Martin Møller og Peter Westh. Deres resultater bliver anvendt som model for dette projekts eksperiment. Hele afsnit 3 omhandler derfor undersøgelser og resultater beskrevet i artiklen (Peters et al., 2009). I det følgende vil artiklen blive gennemgået, og der vil senere blive gjort rede for forskelle mellem artiklen og nærværende projekt. 3.1 Artiklen fra Journal of Physical Chemistry B Formålet med Peters, Hansens, Møllers og Wesths arbejde er at undersøge fedtsyrers indvirkning på DMPC membraners tykkelse. I artiklen undersøges stearinsyres og oliesyres indvirkning på en DMPCmembran med en molbrøk i et biologisk relevant interval fra 0.05 til Herefter undersøger de hvordan main phase transition 1 ændrer sig som følge af koncentrationen, hvordan volumen af vesiklerne ændrer sig som følge af koncentrationen og hvordan phospholipiderne og fedtsyrerne ligger pakket, samt pakningens indflydelse på molekylernes struktur. Der vil i dette afsnit blive fokuseret på stearinsyrens indflydelse. For at undersøge ændringen i faseovergangstemperaturen, ved main phase transition, som funktion af koncentrationen, anvendes Differential Scanning Calorimetri (DSC). Til undersøgelse af vesiklernes volumenændring, som følge af koncentrationen af fedtsyre i membranen, anvendes densitometri. Pakningen mellem phospholipider og fedtsyrer, samt ændringerne i molekylernes struktur, undersøges ved molecular dynamics (MD) simulation. Differential Scanning Calorimetri (DSC) Figur 4 Eksperimentelle resultater fra DSC. Figuren viser sammenhængen mellem temperaturen for main phase transition og koncentrationen af fedtsyrer i membranen. (Peters et al., 2009, s. 94) 1 Membranens faseovergangstemperatur fra gel fase til flydende krystallinsk fase. Side 9 af 62

10 Som det ses af Figur 4, så stiger temperaturen for main phase transition med koncentrationen af stearinsyre i membranen. Dette skyldes at stearinsyre lettere opløses i gel fasen end i den flydende fase. Der kræves altså mere energi for at gå fra gel fase til den flydende fase ved en højere koncentration af stearinsyre i membranen. Densitometri Det densitometriske eksperiment i (Peters et al., 2009) tager udgangspunkt i begrebet partiel molær volumen. Ifølge (Atkins, 1994, s. 208) er det partielle molære volumen af et stof A i en blanding volumenændringen ved tilføjelse af 1 mol A til en stor mængde af blandingen. Dette kan matematisk defineres som følger:,, Hvor er det partielle molære volumen af kemikalie, er det totale volumen, er antallet af tilførte mol, er trykket, er temperaturen og er antallet af mol af de andre stoffer i blandingen. Ved ideel blanding vil det samlede volumen af blandingen være summen af de partielle volumener, her eksemplificeret ved en binær blanding af stofferne A og B (se Figur 5): Figur 5 Forsimplet tegning af ideel blanding af to stoffer, her har A og B har lige store partielle volumener. Den korrekte formel til beregning af partiel mol ær volumen er: Hvor og er volumen af stof A og B, og og angiver hvert stofs molbrøk af prøven, således at: 1 (Peters et al., 2009) viser at pakningen af DMPC og Stearinsyre ikke er ideel. Det vil sige at der kan forekomme små hulrum i lipidpakningen som Stearinsyren helt eller delvist udfylder (sammenlign Figur 6). Side 10 af 62

11 Figur 6 Viser hvordan et stof kan indeholde små hulrum der helt eller delvist kan udfyldes af andre stoffer. Hvis et blandet volumen ikke vokser efter den ideelle model, så kan det beregnes hvor stor en part af det nye totalvolumen som er udgjort af tilsætningsstoffet. Det kan herefter vises at de partielle molære volumener for kemikalierne A og B kan udledes til:, 1, Det kan af de to ovenstående ligninger ses, at hvis er lineær i, så pakker molekylerne ideelt. Hvis ikke er lineær i, så optræder der pakningseffekter i systemet. Ofte er det ikke muligt at måle de partielle molære volumener direkte, hvorfor man antager at den ene af den binære blandings komponenter har samme partielle molære volumen som i sin rene form. Dette kaldes det umiddelbare molære volumen og er defineret således:, Det vises herefter at det umiddelbare og det partielle molære volumen er i god overensstemmelse. Side 11 af 62

12 Figur 7 Det umiddelbare molære volumen for systemet bestående af DMPC og stearinsyre. De rette linjer er beregnet ud fra og skitserer en ideel blanding (Peters et al., 2009). Som det ses af Figur 7 ligger punkterne for DMPC og stearinsyre konsekvent over linjen for ideel blanding. Dette betyder at et af kemikalierne eller begge har et større molært volumen end i deres rene form. Desuden ses et fald i det molære volumen når molbrøken af stearinsyre overstiger 0.2. Dette skyldes at systemet er gået ind i en blandet fase med både fluid og gel elementer. På den mindre graf er de absolutte værdier for det umiddelbare volumen plottet sammen med et polynomisk fit. Afvigelsen fra linearitet, indikerer nonideelle pakningseffekter. Figur 8 (a) Det umiddelbare molære volumen af fedtsyrer i relation til sammensætningen af blandingen. Ringe indikerer stearinsyre, prikker indikerer oliesyre. (b) Partielle molære volumener for stearinsyre (SA) og DMPC, beregnet ud fra og (Peters et al., 2009, s. 96). Som det ses af Figur 8a aftager stearinsyrens molære volumen indtil molbrøken bliver større end 0.1. Herefter holder den molære volumen sig mere konstant. Dette betyder at der sker en udvidelse i Side 12 af 62

13 stearinsyre når mængder, svarende til en molbrøk på under 0.1, indsættes i en DMPC membran. Ved molbrøker over 0.1 pakkes molekylerne ideelt. På Figur 8b er det partielle molære volumen af fedtsyrerne plottet sammen med det partielle molære volumen af DMPC. Som det ses af figuren er den partielle volumen af DMPC næsten uændret uanset koncentrationen af stearinsyre i membranen. Det konkluderes herefter at stearinsyre skaber 10 15% ekstra volumen i membranen ved molbrøker mindre end 0.1, hvorefter DMPC og stearinsyre blandes ideelt. Molecular Dynamics (MD) simulation For at validere MD simulationen sammenlignes simulationen med de eksperimentelle data. Dette gøres ved at sammenligne de simulerede partielle molære volumener med de partielle molære volumener fundet i densitometri eksperimentet. Stearinsyre er et fast stof ved den simulerede temperatur (330K). Simulationen viser at stearinsyren i membranen har samme molekylære konformation som ren stearinsyre ved 385K; smeltetemperaturen for ren stearinsyre. Når simulationen valideres imod de densitometriske målinger findes der god overensstemmelse. Forklaringen på det ekstra volumen, som stearinsyre optager ved indsættelse i membranen, er at stearinsyren skifter konformation til flydende form. Overfladearealet per DMPC molekyle blev også simuleret. Ved at simulere denne parameter og sammenligne den med eksperimentelle resultater, valideredes modellen yderligere. Derudover, kan man ved sammenligning af resultaterne fra hhv. den protonerede og den deprotonerede fedtsyre se, at den deprotonerede fedtsyre giver en større sidevers 2 udvidelse. Figur 9 (a) struktur af hhv. stearinsyre, oliesyre og DMPC, med labels på enkelte atomer. (b) MD simulation af placeringen af de enkelte atomer i forhold til membranens massemidtpunkt. DMPC/HSA står for protoneret stearinsyre i DMPC, NaSA er den deprotonerede stearinsyre. (Peters et al., 2009, s. 98). Pakningen imellem stearinsyre og DMPC er yderligere blevet undersøgt via simulation af placeringen af enkelte atomer i forhold til membranens massemidtpunkt. Som det ses af Figur 9b, befinder carboxylgruppen for den protonerede form af stearinsyren sig Ångstrøm fra massemidtpunktet, hvor den deprotonerede form befinder sig 15 16Å fra massemidtpunktet. Dette betyder at den protonerede form af stearinsyren lægger sig dybere i membranen end den deprotonerede form. Dette kan ses af de 2 Kaldet en lateral udvidelse. Side 13 af 62

14 stiplede linjer på Figur 9b, som markerer gennemsnitspositionen af bestemte atomer i DMPC molekylet. Som det ses, ligger de tilsvarende atomer for DMPC/HSA konsekvent lavere end de stiplede linjer. Dette betyder at membranen ved den deprotonerede form bliver tyndere, samtidig med at den udvider sig lateralt, hvilket betyder at dens volumen bevares. Den laterale udvidelse skyldes den elektrostatiske repulsion mellem anionerne. Desuden konkluderes det ud fra en analyse af sandsynlighedsdistributionen for methylgruppen for enden af de alifatiske kæder at i kombination med at membranen bliver tyndere øges graden af uorden og graden af interdigitering Hypotese Det forventes at der vil kunne observeres en forskel i tykkelsen af membranen på 2 3Å imellem den protonerede og den deprotonerede fedtsyre. 3 Interdigitering er når halerne af modstående molekyler begynder at ligge side om side. Bemærk ved molekylerne i højre side, at deres haler er fuldstændig interdigiteret og næsten når hele vejen igennem membranen. (sammenlign billedet med cellemembranen i Figur 2, hvor DMPC halerne ikke interdigiterer). Side 14 af 62

15 4. Eksperiment Dette afsnit indeholder information og teori om SAXS apparaturet, prøvepræparering og måleresultater. 4.1 SAXS Røntgenstråling og spredning Røntgenstråling er elektromagnetisk stråling med relativt høj energi. Fotoner med bølgelængder (λ) fra 10 nm til 0,001 nm ligger inden for spektret af røntgenstråling (Ohanian, 2007, s. 1273). Sammenhængen mellem en fotons bølgelængde og dens energi ( ) er: λ Hvor er Plancks konstant ( 4,14 10 ), er fotonens frekvensen og er lysets hastighed ( 3,00 10 / ). Således har fotonerne i røntgenstråling en energivariation på 10 : λ 10 nm 124 λ 0,001 nm 1,24 Røntgenstråler kan dannes ved at elektroner rammer et metal med stor hastighed, i den benyttede SAXS bruges kobber. Elektronerne støder nogle elektroner fra kobberets atomer bort og giver anledning til at en elektron fra en skal længere ude kan springe ind på den tomme plads. Dette kvantespring skaber en foton. Figur 10 (a) En fri elektron støder en af kobber atomets elektroner væk. (b) En af elektronerne fra et højere niveau, afgiver et foton og overtager den ledige plads nærmere kernen. Side 15 af 62

16 En tom plads i K skallen giver, ved et spring fra L skallen, et K α foton. Ved et spring fra M skallen fås et K β foton. Ved en tom plads i L skallen fås, ved spring fra M skallen, et L α foton. Disse fotoner har en veldefineret bølgelængde og energi: K α : λ = nm svarende til U = 8.03 kev K β : λ = nm svarende til U = 8.90 kev L α : λ = nm svarende til U = 0.93 kev Ud over disse elektron spring vil elektronerne der opbremses undervejs igennem kobberet også udsende fotoner. Disse fotoner kan have en vilkårlig energi, fra elektronens fulde energi til næsten ingen. Spektret herfra vil være kontinuert. Figur 11 Spektret består dels af fotonerne med bølgelængden K α eller K β, og dels af de fotoner der opstår når frie elektroner opbremses i kobberet. Med et Nickel filter fjernes de bølgelængder der er mindre end K α fra spektret. (Lund, 2005). Bølgevektoren For fotonens impuls gælder: ħ Bølgevektoren ligger i udbredelsesretn ingen og længde n er givet ved: 2 2 Hvor er vinkelfrekvensen med enheden: / Side 16 af 62

17 Bemærk at enheden for bølgevektoren er m 1 (man taler om det reciprokke rum). Bølgevektoren har samme retning som impulsen : Spredningsvektoren q ħ Når røntgenstrålen (fotonerne) rammer prøven vil der ske en spredning. Nogle fotoner kan gå lige igennem prøven uden at kollidere med noget, mens andre afbøjes i forskellige vinkler. Der forekommer elastisk spredning (Thomson spredning med energibevarelse) og uelastisk spredning (Comton spredning med energitab). Det antages at den elastiske spredning er dominerende, så der kan regnes med energibevarelse, og deraf: λ λ Bølgevektoren for den indkommende stråle kaldes : Og den udgående bølgevektor er: er spredningsvektoren: k 2π λ 2 θ θ Figur 12 Viser vektorerne, og. Da λ har vi at k k Og ud fra den ligebenede trekant (se Figur 12) fås: 2 4 Side 17 af 62

18 Braggs lov giver at: 2 2 Ved at indsætte i fås: Og dermed fås formlen for repeat afstanden når spredningsvektoren er målt: 2 Bølgefunktionen I bilag: Elektromagnetiske bølger er de klassiske ligninger for beskrivelse af elektromagnetiske bølger anført med bl.a. Hvor er amplituden (maksimalværdien), er bølgetallet, er frekvensen, er vinkelfrekvensen 2 og t er tiden. Mere generelt kan bølgefunktionen skrives:,, er kompleks funktion af stedvektoren til det betragtede punkt og tiden t. A er amplituden 4. Bølgevektoren er en vektor i bølgens u dbredelsesretning med længden: er vinkelfrekvensen 2 og t er tiden Med Eulers formel: Kan bølgefunktionen skrives som: 4 Amplituden kan være kompleks, men det er der set bort fra i denne udledning. Side 18 af 62

19 , og det ses at real delen af, er proportional med E:, giver hvis x aksen ligger i s retning (bølgens udbredelsesretning): Idet det skal gælde at Intensiteten Elektrontæthed og formfaktor Elektrontætheden er en funktion, der til punktet R med stedvektoren angiver elektrontætheden. Formfaktoren er den Fouriertransformerede af elektrontætheden Fouriertransformationen af er Dvs at man til hver ny værdi a skal udregne integralet. Når elektrontætheden transformeres bliver det med et rumintegral, da er tredimentinel, og formfaktoren kan skrives: Der gælder at intensiteten ved en værdi er p roportinal med kvadratet af formfaktoren: (Pedersen, 2005) Side 19 af 62

20 Kratky kameraet Figur 13 Skematisk tegning af kratky kameraet anvendt i forsøget (Korreman, 1997, s. 47) Dette afsnit bygger på (Korreman, 1997, s ). Kratky kameraet, som er illustreret på figur 13, fungerer ved at der dannes fotoner af en bestemt bølgelængde i røntgentårnet. Dette sker ved at elektroner accelereres over et meget kraftigt elektrisk felt, hvorefter de rammer en kobberplade. Kobberelektronerne exciteres derefter, og ved henfald dannes røntgenfotoner. Disse filtreres derefter igennem et nikkelfilter, således at de fotoner der anvendes i selve røntgenspredningen har en ganske bestemt bølgelængde på 1.54Å. Kobberelektronerne udsendes i alle retninger, og der anvendes derfor en sprække, hvor fotoner med den rigtige retning får lov at passere. Denne sprække er aflang for at få en større intensitet. For at sikre at røntgenstrålingen rammer prøven anvendes et blokkollimeringssystem. Dette fungerer ved at to blyplader er placeret således at der er et plan imellem toppen af den ene plade og bunden af den anden. Dette betyder at fotoner der ikke har en retning vinkelret på prøven bliver absorberet af blypladerne. Blokkollimeringssystemet er konstrueret for at mindske parasitspredning 5. Prøveholderen består af et glasrør med diameteren 1mm. Dette er placeret således at strålingen kan interagere med hele prøven. Denne er placeret i et vakuumkammer for at forhindre at røntgenstrålingen interagerer med luften. Herefter passerer strålingen igennem endnu et filter, der frasorterer den stråling, der ikke har interageret med prøven. Denne stråling er skadelig for detektoren, og bliver derfor filtreret fra. 5 Parasitspredning er stråling der ikke interagerer vinkelret med prøven. Side 20 af 62

21 Detektoren består af en lodret placeret tråd i et gaskammer. Når strålingen interagerer med gassen ioniseres denne, og ladede partikler vil ramme tråden i forskellige positioner. Disse positioner, som afhænger af q vektoren, kan derefter aflæses, da tråden er inddelt i 1024 kanaler. Indstillinger og håndtering af SAXS apparaturet For at finde tykkelsen af en phospholipid membran ved hjælp af SAXS, undersøges måleresultatet for Bragg toppe. Når fotoner rammer en barriere bliver de spredt i forskellige vinkler, men takket være den lag delte struktur i multi lamellare vesikler vil et flertal af fotonerne blive spredt i ens vinkler. Ved at undersøge hvilke vinkler fotonerne spredes i kan man derfor regne sig frem til afstanden mellem lagene i vesiklen (d repeat ). En computer gemmer information om fotonernes energiniveauer og hvor meget de er blevet spredt. Figur 14 viser nogle forskellige måleresultater fra SAXS. Den øverste linje viser to skarpe bragg toppe for ren DMPC i vand. x aksen angiver et kanalnummer og y aksen angiver hvor mange fotoner der blev afbøjet ud til hver af kanalerne (herefter kaldet antallet af counts). Figur 14 To Bragg toppe til beregning af en DMPC membrans tykkelse. Langs x aksen står kanalnummeret og på y aksen kan antallet af fotoner, der spredtes til hver vinkel, aflæses. I SAXS apparatet kan visse systemvariable varieres for at opnå sø høje counts som muligt: Ved at øge strømstyrken, øges også antallet af frie elektroner, og det kan føre til flere røntgenpartikler og højere counts. Hvis strålingen bliver alt for intensiv kan detektoren ikke nå at registrere alle counts. Ved at justere koncentrationen og mængden af tørstof i en prøve kan man øge chancen for at fotonerne støder ind i noget og spredes. Med mere tørstof kommer flere kollisioner, og på den måde også flere afbøjede partikler. Side 21 af 62

22 Ved at øge varigheden af en måling kan der opnås højere totale counts, men ved langvarig måling kan røntgenstrålen også beskadige prøven ved at slå vesiklerne i stykker. I dette eksperiment benyttedes en strømstyrke på 40mA og en spændingsforskel på 40kV i perioder af 30 minutter. En af prøverne blev målt 18 timer i SAXS uden en mærkbar forringelse af prøveresultatet. 4.2 Præparering af prøver Dette afsnit er en omhyggelig redegørelse for fremgangsmåden for præpareringen af prøverne. Afsnittet tjener således både som dokumentation af eksperimentet, men også som en guide til nybegyndere. Fremgangsmåde for klargøring af prøver Den nødvendige mængde tørstof til en given koncentration beregnes, hvorefter den rette mængde DMPC og Stearinsyre fyldes på en 8 ml glasbeholder. En lille mængde kloroform tilsættes, nok til at alt tørstof er opløst og blandingen er helt gennemsigtig. Det fyldte glas stilles ind under en stråle af Nitrogen gas indtil kloroformen er fordampet. Bagefter stilles beholderen i vakuum i ca. 30 minutter (se Figur 15) for at sikre at den sidste kloroform fordamper, på den tid når trykket ned på ca Torr. Figur 15 Otte prøver med inddampet DMPC og stearinsyre sættes under vakuum. Side 22 af 62

23 Beholderen med inddampet tørstof påfyldes herefter milli q vand indtil den ønskede koncentration er opnået. Til sidst stilles beholderen i en Termomixer Comfort af mærket Eppendorf på 350 omdrejninger i minuttet og 40 grader Celsius nogle timer (Figur 16). Figur 16 Prøver klar til omrøring i en thermomixer med modificeret varmeelement. Ifølge Chunhua Wang (personlig kommunikation), vil molekylerne på denne måde selvorganisere sig. Måling og ændring af ph I de første prøver blev ph målt med indikatorpapir, fordi prøverne var for små til at ph meter kunne bruges. Det blev skønnet at ph lå mellem 6 og 8. De sidste 8 prøver havde så stort volumen at ph metret kunne bruges. Målingerne viste: Molbrøk i % 1% 2% 5% 10% 15% 20% 25% 30% Oprindelig ph 7,45 7,3 6,75 7,76 6,0 6,1 6,1 5,8 Ændret ph 11,7 12,0 12,1 11,85 10,8 10,8 11,5 11,0 Det ses at der, bortset fra molbrøk 10%, er en faldende tendens i ph ved større molbrøk stearinsyre. Som man kunne forvente falder ph ved øget syre mængde. Værdierne passe også med de skønnede værdier fra indiktorpapir målingerne. Det er kun disse 8 prøver, hvor ph metret kunne anvendes, der har fået ændret ph til over 9. Der er blevet tilsat ca. 1μL NaOH i en koncentration på 16%. Der blev valgt så høj en koncentration for ikke at ændre væsentligt på vand tørstof forholdet, det sker så på bekostning af præcisionen af ph. Det blev tilstræbt at titrere til ph 10 eller over, for at sikre en ph på over 9. (Mængden af prøve ved hver molbrøk, tillod ikke at dele prøven og lave yderligere prøver med forskellige ph værdier). Fremgangsmåde for klargøring af prøveholder Væsken, der skal foretages SAXS på, opvarmes til 35 grader Celsius og rystes i mindst en halv time, før brug. Side 23 af 62

Projektopgave Observationer af stjerneskælv

Projektopgave Observationer af stjerneskælv Projektopgave Observationer af stjerneskælv Af: Mathias Brønd Christensen (20073504), Kristian Jerslev (20072494), Kristian Mads Egeris Nielsen (20072868) Indhold Formål...3 Teori...3 Hvorfor opstår der

Læs mere

PARTIELT MOLÆRT VOLUMEN

PARTIELT MOLÆRT VOLUMEN KemiF1 laboratorieøvelser 2008 ØvelseF1-2 PARTIELT MOLÆRT VOLUMEN Indledning I en binær blanding vil blandingens masse være summen af komponenternes masse; men blandingens volumen vil ikke være summen

Læs mere

Røntgenspektrum fra anode

Røntgenspektrum fra anode Røntgenspektrum fra anode Elisabeth Ulrikkeholm June 24, 2016 1 Formål I denne øvelse skal I karakterisere et røntgenpektrum fra en wolframanode eller en molybdænanode, og herunder bestemme energien af

Læs mere

Resonans 'modes' på en streng

Resonans 'modes' på en streng Resonans 'modes' på en streng Indhold Elektrodynamik Lab 2 Rapport Fysik 6, EL Bo Frederiksen (bo@fys.ku.dk) Stanislav V. Landa (stas@fys.ku.dk) John Niclasen (niclasen@fys.ku.dk) 1. Formål 2. Teori 3.

Læs mere

6 Plasmadiagnostik 6.1 Tætheds- og temperaturmålinger ved Thomsonspredning

6 Plasmadiagnostik 6.1 Tætheds- og temperaturmålinger ved Thomsonspredning 49 6 Plasmadiagnostik Plasmadiagnostik er en fællesbetegnelse for de forskellige typer måleudstyr, der benyttes til måling af plasmaers parametre og egenskaber. I fusionseksperimenter er der behov for

Læs mere

Løsninger til udvalgte opgaver i opgavehæftet

Løsninger til udvalgte opgaver i opgavehæftet V3. Marstal solvarmeanlæg a) Den samlede effekt, som solfangeren tilføres er Solskinstiden omregnet til sekunder er Den tilførte energi er så: Kun af denne er nyttiggjort, så den nyttiggjorte energi udgør

Læs mere

Eksperimentelle øvelser, øvelse nummer 3 : Røntgenstråling målt med Ge-detektor

Eksperimentelle øvelser, øvelse nummer 3 : Røntgenstråling målt med Ge-detektor Modtaget dato: (forbeholdt instruktor) Godkendt: Dato: Underskrift: Eksperimentelle øvelser, øvelse nummer 3 : Røntgenstråling målt med Ge-detektor Kristian Jerslev, Kristian Mads Egeris Nielsen, Mathias

Læs mere

Teknikken er egentlig meget simpel og ganske godt illustreret på animationen shell 4-5.

Teknikken er egentlig meget simpel og ganske godt illustreret på animationen shell 4-5. Fysikken bag Massespektrometri (Time Of Flight) Denne note belyser kort fysikken bag Time Of Flight-massespektrometeret, og desorptionsmetoden til frembringelsen af ioner fra vævsprøver som er indlejret

Læs mere

Optisk gitter og emissionsspektret

Optisk gitter og emissionsspektret Optisk gitter og emissionsspektret Jan Scholtyßek 19.09.2008 Indhold 1 Indledning 1 2 Formål og fremgangsmåde 2 3 Teori 2 3.1 Afbøjning................................... 2 3.2 Emissionsspektret...............................

Læs mere

Laboratorieøvelse Kvantefysik

Laboratorieøvelse Kvantefysik Formålet med øvelsen er at studere nogle aspekter af kvantefysik. Øvelse A: Heisenbergs ubestemthedsrelationer En af Heisenbergs ubestemthedsrelationer handler om sted og impuls, nemlig at (1) Der gælder

Læs mere

MODUL 1-2: ELEKTROMAGNETISK STRÅLING

MODUL 1-2: ELEKTROMAGNETISK STRÅLING MODUL 1-2: ELEKTROMAGNETISK STRÅLING MODUL 1 - ELEKTROMAGNETISKE BØLGER I 1. modul skal I lære noget omkring elektromagnetisk stråling (EM- stråling). I skal lære noget om synligt lys, IR- stråling, UV-

Læs mere

Dæmpet harmonisk oscillator

Dæmpet harmonisk oscillator FY01 Obligatorisk laboratorieøvelse Dæmpet harmonisk oscillator Hold E: Hold: D1 Jacob Christiansen Afleveringsdato: 4. april 003 Morten Olesen Andreas Lyder Indholdsfortegnelse Indholdsfortegnelse 1 Formål...3

Læs mere

Projekt 1.3 Brydningsloven

Projekt 1.3 Brydningsloven Projekt 1.3 Brydningsloven Når en bølge, fx en lysbølge, rammer en grænseflade mellem to stoffer, vil bølgen normalt blive spaltet i to: Noget af bølgen kastes tilbage (spejling), hvor udfaldsvinklen u

Læs mere

Undersøgelse af lyskilder

Undersøgelse af lyskilder Felix Nicolai Raben- Levetzau Fag: Fysik 2014-03- 21 1.d Lærer: Eva Spliid- Hansen Undersøgelse af lyskilder bølgelængde mellem 380 nm til ca. 740 nm (nm: nanometer = milliardnedel af en meter), samt at

Læs mere

Løsningsforslag til fysik A eksamenssæt, 23. maj 2008

Løsningsforslag til fysik A eksamenssæt, 23. maj 2008 Løsningsforslag til fysik A eksamenssæt, 23. maj 2008 Kristian Jerslev 22. marts 2009 Geotermisk anlæg Det geotermiske anlæg Nesjavellir leverer varme til forbrugerne med effekten 300MW og elektrisk energi

Læs mere

Bilag til Kvantitativ bestemmelse af glucose

Bilag til Kvantitativ bestemmelse af glucose Bilag til Kvantitativ bestemmelse af glucose Det synlige formål med øvelsen er at lære, hvorledes man helt præcist kan bestemme små mængder af glucose i en vandig opløsning ved hjælp af målepipetter, spektrofotometer

Læs mere

Rækkevidde, halveringstykkelse og afstandskvadratloven

Rækkevidde, halveringstykkelse og afstandskvadratloven Rækkevidde, halveringstykkelse og afstandskvadratloven Eval Rud Møller Bioanalytikeruddannelsen VIA University College Marts 008 Program Indledende kommentarer. Rækkevidde for partikelstråling Opbremsning

Læs mere

Arbejdet på kuglens massemidtpunkt, langs x-aksen, er lig med den resulterende kraft gange strækningen:

Arbejdet på kuglens massemidtpunkt, langs x-aksen, er lig med den resulterende kraft gange strækningen: Forsøgsopstilling: En kugle ligger mellem to skinner, og ruller ned af den. Vi måler ved hjælp af sensorer kuglens hastighed og tid ved forskellige afstand på rampen. Vi måler kuglens radius (R), radius

Læs mere

Kemiøvelse 2 1. Puffere

Kemiøvelse 2 1. Puffere Kemiøvelse 2 1 Puffere Øvelsens pædagogiske rammer Sammenhæng Denne øvelse er tilpasset kemiundervisningen på modul 3 ved bioanalytikeruddannelsen. Kemiundervisningen i dette modul indeholder blandt andet

Læs mere

Brombærsolcellens Fysik

Brombærsolcellens Fysik Brombærsolcellens Fysik Søren Petersen En brombærsolcelle er, ligesom en almindelig solcelle, en teknologi som udnytter sollysets energi til at lave elektricitet. I brombærsolcellen bliver brombærfarvestof

Læs mere

Brydningsindeks af luft

Brydningsindeks af luft Brydningsindeks af luft Øvelsesvejledning til brug i Nanoteket Udarbejdet i Nanoteket, Institut for Fysik, DTU Rettelser sendes til Ole.Trinhammer@fysik.dtu.dk 14. marts 2012 1 Introduktion Alle kender

Læs mere

Dansk referat. Dansk Referat

Dansk referat. Dansk Referat Dansk referat Stjerner fødes når store skyer af støv og gas begynder at trække sig sammen som resultat af deres egen tyngdekraft (øverste venstre panel af Fig. 6.7). Denne sammentrækning fører til dannelsen

Læs mere

Danmarks Tekniske Universitet

Danmarks Tekniske Universitet Danmarks Tekniske Universitet Side 1 af 10 sider Skriftlig prøve, lørdag den 23. maj, 2015 Kursus navn Fysik 1 Kursus nr. 10916 Varighed: 4 timer Tilladte hjælpemidler: Alle hjælpemidler tilladt "Vægtning":

Læs mere

Ohms lov. Formål. Princip. Apparatur. Brug af multimetre. Vi undersøger sammenhængen mellem spænding og strøm for en metaltråd.

Ohms lov. Formål. Princip. Apparatur. Brug af multimetre. Vi undersøger sammenhængen mellem spænding og strøm for en metaltråd. Ohms lov Nummer 136050 Emne Ellære Version 2017-02-14 / HS Type Elevøvelse Foreslås til 7-8, (gymc) p. 1/5 Formål Vi undersøger sammenhængen mellem spænding og strøm for en metaltråd. Princip Et stykke

Læs mere

Enkelt og dobbeltspalte

Enkelt og dobbeltspalte Enkelt og dobbeltsalte Jan Scholtyßek 4.09.008 Indhold 1 Indledning 1 Formål 3 Teori 3.1 Enkeltsalte.................................. 3. Dobbeltsalte................................. 3 4 Fremgangsmåde

Læs mere

Strålingsintensitet I = Hvor I = intensiteten PS = effekten hvormed strålingen rammer en given flade S AS = arealet af fladen

Strålingsintensitet I = Hvor I = intensiteten PS = effekten hvormed strålingen rammer en given flade S AS = arealet af fladen Strålingsintensitet Skal det fx afgøres hvor skadelig en given radioaktiv stråling er, er det ikke i sig selv relevant at kende aktiviteten af kilden til strålingen. Kilden kan være langt væk eller indkapslet,

Læs mere

Indhold En statistisk beskrivelse... 3 Bølgefunktionen... 4 Eksempel... 4 Opgave 1... 5 Tidsafhængig og tidsuafhængig... 5 Opgave 2...

Indhold En statistisk beskrivelse... 3 Bølgefunktionen... 4 Eksempel... 4 Opgave 1... 5 Tidsafhængig og tidsuafhængig... 5 Opgave 2... Introduktion til kvantemekanik Indhold En statistisk beskrivelse... 3 Bølgefunktionen... 4 Eksempel... 4 Opgave 1... 5 Tidsafhængig og tidsuafhængig... 5 Opgave 2... 6 Hvordan må bølgefunktionen se ud...

Læs mere

Oscillator. Af: Alexander Rosenkilde Alexander Bork Christian Jensen

Oscillator. Af: Alexander Rosenkilde Alexander Bork Christian Jensen Oscillator Af: Alexander Rosenkilde Alexander Bork Christian Jensen Oscillator øvelse Formål Øvelse med oscillator, hvor frekvensen bestemmes, for den frie og dæmpede svingning. Vi vil tilnærme data fra

Læs mere

A KURSUS 2014 ATTENUATION AF RØNTGENSTRÅLING. Diagnostisk Radiologi : Fysik og Radiobiologi

A KURSUS 2014 ATTENUATION AF RØNTGENSTRÅLING. Diagnostisk Radiologi : Fysik og Radiobiologi A KURSUS 2014 Diagnostisk Radiologi : Fysik og Radiobiologi ATTENUATION AF RØNTGENSTRÅLING Erik Andersen, ansvarlig fysiker CIMT Medico, Herlev, Gentofte, Glostrup Hospital Attenuation af røntgenstråling

Læs mere

Fremstilling af ferrofluids

Fremstilling af ferrofluids Fremstilling af ferrofluids Eksperiment 1: Fremstilling af ferrofluids - Elevvejledning Formål I dette eksperiment skal du fremstille nanopartikler af magnetit og bruge dem til at lave en magnetisk væske,

Læs mere

Graph brugermanual til matematik C

Graph brugermanual til matematik C Graph brugermanual til matematik C Forord Efterfølgende er en guide til programmet GRAPH. Programmet kan downloades gratis fra nettet og gemmes på computeren/et usb-stik. Det betyder, det også kan anvendes

Læs mere

Elektrokemisk potential, membranpotential og. Donnanligevægt

Elektrokemisk potential, membranpotential og. Donnanligevægt Elektrokemisk potential, membranpotential og Donnanligevægt Elektrokemisk potential: µ Når en elektrisk ladning, q, transporteres i et ydre elektrisk felt fra potentialet φ 1 til φ 2, er det tilhørende

Læs mere

Appendiks 1. I=1/2 kerner. -1/2 (højere energi) E = h ν = k B. 1/2 (lav energi)

Appendiks 1. I=1/2 kerner. -1/2 (højere energi) E = h ν = k B. 1/2 (lav energi) Appendiks NMR-teknikken NMR-teknikken baserer sig på en grundlæggende kvanteegenskab i mange atomkerner, nemlig det såkaldte spin som kun nogle kerner besidder. I eksemplerne her benyttes H og 3 C, som

Læs mere

4. Snittets kædebrøksfremstilling og dets konvergenter

4. Snittets kædebrøksfremstilling og dets konvergenter Dette er den fjerde af fem artikler under den fælles overskrift Studier på grundlag af programmet SKALAGENERATOREN (forfatter: Jørgen Erichsen) 4. Snittets kædebrøksfremstilling og dets konvergenter Vi

Læs mere

2 Erik Vestergaard www.matematikfysik.dk

2 Erik Vestergaard www.matematikfysik.dk Erik Vestergaard www.matematikfysik.dk Erik Vestergaard www.matematikfysik.dk 3 Lineære funktioner En vigtig type funktioner at studere er de såkaldte lineære funktioner. Vi skal udlede en række egenskaber

Læs mere

DNA smeltepunktsbestemmelse

DNA smeltepunktsbestemmelse DNA smeltepunktsbestemmelse Troels Linnet Christine Hartmann Mads Topp 29. november 2006 Resumé DNA smeltepunktet bestemmes teoretisk og praktisk til sammenligning. Ved opvarmning forventes et højere smeltepunkt

Læs mere

Øvelse i kvantemekanik Måling af Plancks konstant

Øvelse i kvantemekanik Måling af Plancks konstant Øvelse i kvantemekanik Måling af Plancks konstant Tim Jensen og Thomas Jensen 2. oktober 2009 Indhold Formål 2 2 Teoriafsnit 2 3 Forsøgsresultater 4 4 Databehandling 4 5 Fejlkilder 7 6 Konklusion 7 Formål

Læs mere

er den radioaktive kildes aktivitet til tidspunktet t= 0, A( t ) er aktiviteten til tidspunktet t og k er henfaldskonstanten.

er den radioaktive kildes aktivitet til tidspunktet t= 0, A( t ) er aktiviteten til tidspunktet t og k er henfaldskonstanten. Fysikøvelse Erik Vestergaard www.matematikfysik.dk Radioaktive henfald Formål Formålet i denne øvelse er at eftervise henfaldsloven A( t) = A0 e kt, hvor A 0 er den radioaktive kildes aktivitet til tidspunktet

Læs mere

Måling af turbulent strømning

Måling af turbulent strømning Måling af turbulent strømning Formål Formålet med at måle hastighedsprofiler og fluktuationer i en turbulent strømning er at opnå et tilstrækkeligt kalibreringsgrundlag til modellering af turbulent strømning

Læs mere

Dynamik. 1. Kræfter i ligevægt. Overvejelser over kræfter i ligevægt er meget vigtige i den moderne fysik.

Dynamik. 1. Kræfter i ligevægt. Overvejelser over kræfter i ligevægt er meget vigtige i den moderne fysik. M4 Dynamik 1. Kræfter i ligevægt Overvejelser over kræfter i ligevægt er meget vigtige i den moderne fysik. Fx har nøglen til forståelsen af hvad der foregår i det indre af en stjerne været betragtninger

Læs mere

Øvelse i kvantemekanik Elektron-spin resonans (ESR)

Øvelse i kvantemekanik Elektron-spin resonans (ESR) 14 Øvelse i kvantemekanik Elektron-spin resonans (ESR) 3.1 Spin og magnetisk moment Spin er en partikel-egenskab med dimension af angulært moment. For en elektron har spinnets projektion på en akse netop

Læs mere

praktiskegrunde Regression og geometrisk data analyse (2. del) Ulf Brinkkjær

praktiskegrunde Regression og geometrisk data analyse (2. del) Ulf Brinkkjær praktiskegrunde Praktiske Grunde. Nordisk tidsskrift for kultur- og samfundsvidenskab Nr. 3 / 2010. ISSN 1902-2271. www.hexis.dk Regression og geometrisk data analyse (2. del) Ulf Brinkkjær Introduktion

Læs mere

Studieretningsopgave

Studieretningsopgave Virum Gymnasium Studieretningsopgave Harmoniske svingninger i matematik og fysik Vejledere: Christian Holst Hansen (matematik) og Bodil Dam Heiselberg (fysik) 30-01-2014 Indholdsfortegnelse Indledning...

Læs mere

Mørk energi Anja C. Andersen, Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet

Mørk energi Anja C. Andersen, Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet Mørk energi Anja C. Andersen, Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet En af de mest opsigtsvækkende opdagelser inden for astronomien er, at Universet udvider sig. Det var den

Læs mere

Titel: OPLØSELIGHEDEN AF KOBBER(II)SULFAT. Litteratur: Klasse: Dato: Ark 1 af. Helge Mygind, Kemi 2000 A-niveau 1, s. 290-292 8/9-2008/OV

Titel: OPLØSELIGHEDEN AF KOBBER(II)SULFAT. Litteratur: Klasse: Dato: Ark 1 af. Helge Mygind, Kemi 2000 A-niveau 1, s. 290-292 8/9-2008/OV Fag: KEMI Journal nr. Titel: OPLØSELIGHEDEN AF KOBBER(II)SULFAT Navn: Litteratur: Klasse: Dato: Ark 1 af Helge Mygind, Kemi 2000 A-niveau 1, s. 290-292 8/9-2008/OV Formålet er at bestemme opløseligheden

Læs mere

Danmarks Tekniske Universitet

Danmarks Tekniske Universitet Danmarks Tekniske Universitet Side af 7 Skriftlig prøve, tirsdag den 6. december, 008, kl. 9:00-3:00 Kursus navn: ysik Kursus nr. 00 Tilladte hjælpemidler: Alle hjælpemidler er tilladt. "Vægtning": Besvarelsen

Læs mere

Universets opståen og udvikling

Universets opståen og udvikling Universets opståen og udvikling 1 Universets opståen og udvikling Grundtræk af kosmologien Universets opståen og udvikling 2 Albert Einstein Omkring 1915 fremsatte Albert Einstein sin generelle relativitetsteori.

Læs mere

ADDA/ADACDT vejledning

ADDA/ADACDT vejledning ADDA/ADACT vejledning 1 ADDA/ADACDT vejledning Formål Fysikundervisningen ved VIA University College Bioanalytikeruddannelsen modul 6 inkluderer måling af ioniserende stråling ved brug af en scintillationsdetektor.

Læs mere

7 QNL 2PYHQGWSURSRUWLRQDOLWHW +27I\VLN. 1 Intro I hvilket af de to glas er der mest plads til vand?: Hvorfor?:

7 QNL 2PYHQGWSURSRUWLRQDOLWHW +27I\VLN. 1 Intro I hvilket af de to glas er der mest plads til vand?: Hvorfor?: 1 Intro I hvilket af de to glas er der mest plads til vand?: Hvorfor?: Angiv de variable: Check din forventning ved at hælde lige store mængder vand i to glas med henholdsvis store og små kugler. Hvor

Læs mere

Intra- og intermolekylære bindinger.

Intra- og intermolekylære bindinger. Intra- og intermolekylære bindinger. Dipol-Dipol bindinger Londonbindinger ydrogen bindinger ydrofil ydrofob 1. Tilstandsformer... 1 2. Dipol-dipolbindinger... 2 3. Londonbindinger... 2 4. ydrogenbindinger....

Læs mere

Aalborg Universitet. Skriftlig eksamen i Grundlæggende Mekanik og Termodynamik. Mandag d. 11. juni 2012 kl. 9 00-13 00

Aalborg Universitet. Skriftlig eksamen i Grundlæggende Mekanik og Termodynamik. Mandag d. 11. juni 2012 kl. 9 00-13 00 Aalborg Universitet Skriftlig eksamen i Grundlæggende Mekanik og Termodynamik Mandag d. 11. juni 2012 kl. 9 00-13 00 Ved bedømmelsen vil der blive lagt vægt på argumentationen (som bør være kort og præcis),

Læs mere

Sæt GM-tællererne til at tælle impulser i 10 sekunder. Sørg for at alle kendte radioaktive kilder er placeret langt væk fra målerøret.

Sæt GM-tællererne til at tælle impulser i 10 sekunder. Sørg for at alle kendte radioaktive kilder er placeret langt væk fra målerøret. Forsøge med stråling fra radioaktive stoffer Stråling fra radioaktive stoffer. Den stråling, der kommer fra radioaktive stoffer, kaldes for ioniserende stråling. Den kan måles med en Geiger-Müler-rør koblet

Læs mere

Tallene angivet i rapporten som kronologiske punkter refererer til de i opgaven stillede spørgsmål.

Tallene angivet i rapporten som kronologiske punkter refererer til de i opgaven stillede spørgsmål. Labøvelse 2, fysik 2 Uge 47, Kalle, Max og Henriette Tallene angivet i rapporten som kronologiske punkter refererer til de i opgaven stillede spørgsmål. 1. Vi har to forskellige størrelser: a: en skive

Læs mere

Produktion af biodiesel fra rapsolie ved en enzymatisk reaktion

Produktion af biodiesel fra rapsolie ved en enzymatisk reaktion Produktion af biodiesel fra rapsolie ved en enzymatisk reaktion produceres fra rapsolie som består af 95% triglycerider (TG), samt diglycerider (DG), monoglycerider (MG) og frie fedtsyrer (FA). Under reaktionen

Læs mere

Elektromagnetisme 14 Side 1 af 10 Elektromagnetiske bølger. Bølgeligningen

Elektromagnetisme 14 Side 1 af 10 Elektromagnetiske bølger. Bølgeligningen Elektromagnetisme 14 Side 1 af 1 Bølgeligningen Maxwells ligninger udtrykker den indbyrdes sammenhæng mellem de elektromagnetiske felter samt sammenhængen mellem disse felter og de feltskabende ladninger

Læs mere

Aalborg Universitet. Skriftlig eksamen i Grundlæggende Mekanik og Termodynamik. 25. August 2011 kl. 9 00-13 00

Aalborg Universitet. Skriftlig eksamen i Grundlæggende Mekanik og Termodynamik. 25. August 2011 kl. 9 00-13 00 Aalborg Universitet Skriftlig eksamen i Grundlæggende Mekanik og Termodynamik 25. August 2011 kl. 9 00-13 00 Ved bedømmelsen vil der blive lagt vægt på argumentationen (som bør være kort og præcis), rigtigheden

Læs mere

Teori. Size does matter. Nano-Science Center, Københavns Universitet, Formål

Teori. Size does matter. Nano-Science Center, Københavns Universitet, Formål Formål Vi skal i dette forsøg fokusere på at syntetisere guld-nanopartikler. Dette bliver gjort ved at reducere guld(iii) til neutrale guldatomer med natrium citrat. Efterfølgende skal vi se hvordan guld-nanopartikel

Læs mere

Viden SIDE 1. Grundskole. Viden om appelsiner. Et kig indenfor

Viden SIDE 1. Grundskole. Viden om appelsiner. Et kig indenfor om appelsiner Et kig indenfor Rent basalt så består en appelsin af juice vesikler 1 som er omringet af en voksagtig hud, nemlig skrællen. Skrællen omfatter et tyndt og farvet yderlag som kaldes flavedoen,

Læs mere

Spm. 1.: Hvis den totale koncentration af monomer betegnes med CT hvad er så sammenhængen mellem CT, [D] og [M]?

Spm. 1.: Hvis den totale koncentration af monomer betegnes med CT hvad er så sammenhængen mellem CT, [D] og [M]? DNA-smeltetemperaturbestemmelse KemiF2-2008 DNA-smeltetemperaturbestemmelse Introduktion Oligonucleotider er ofte benyttet til at holde nanopartikler sammen med hinanden. Den ene enkeltstreng er kovalent

Læs mere

Lysets fysik Optiske fibre P0 projekt

Lysets fysik Optiske fibre P0 projekt Lysets fysik Optiske fibre P0 projekt Forsidebillede: En oplyst plexiglasleder hvorpå gruppens navn er skrevet [1] Titel: Optiske fibre Tema: Lysets fysik Projektperiode: 01/09 18/09 2015 Projektgruppe:

Læs mere

Gymnasieøvelse i Skanning Tunnel Mikroskopi (STM)

Gymnasieøvelse i Skanning Tunnel Mikroskopi (STM) Gymnasieøvelse i Skanning Tunnel Mikroskopi (STM) Institut for Fysik og Astronomi Aarhus Universitet, Sep 2006. Lars Petersen og Erik Lægsgaard Indledning Denne note skal tjene som en kort introduktion

Læs mere

Partiklers energitab i boblekammer. Mads Sørensen, Jacob Svensmark og Rune Boas 27. marts 2006

Partiklers energitab i boblekammer. Mads Sørensen, Jacob Svensmark og Rune Boas 27. marts 2006 Partiklers energitab i boblekammer Mads Sørensen, Jacob Svensmark og Rune Boas 27. marts 2006 1 Indhold 1 Indledning 3 2 Boblekammeret 3 2.1 Boblekammeret............................ 3 2.2 SHIVA.................................

Læs mere

Matematik A og Informationsteknologi B

Matematik A og Informationsteknologi B Matematik A og Informationsteknologi B Projektopgave 2 Eksponentielle modeller Benjamin Andreas Olander Christiansen Jens Werner Nielsen Klasse 2.4 6. december 2010 Vejledere: Jørn Christian Bendtsen og

Læs mere

Røntgenstråling. Røntgenstråling. Røntgenstråling, Røntgenapparatet, Film og Fremkaldning. Røntgenstråling. Dental-røntgenapparatet

Røntgenstråling. Røntgenstråling. Røntgenstråling, Røntgenapparatet, Film og Fremkaldning. Røntgenstråling. Dental-røntgenapparatet Røntgenstråling, Røntgenapparatet, Film og Fremkaldning Professor Ann Wenzel Afd. for Oral Radiologi Århus Tandlægeskole Røntgenstråling Røntgenstråler er elektromagnetiske bølger, som opstår ved bremsning

Læs mere

Isolering af DNA fra løg

Isolering af DNA fra løg Isolering af DNA fra løg Formål: At afprøve en metode til isolering af DNA fra et levende væv. At anvende enzymer.. Indledning: Isolering af DNA fra celler er første trin i mange molekylærbiologiske undersøgelser.

Læs mere

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse Undervisningsbeskrivelse Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser Termin Institution Uddannelse Fag og niveau Lærer(e) Termin hvori undervisningen afsluttes: maj-juni 2010 Københavns

Læs mere

Hubble relationen Øvelsesvejledning

Hubble relationen Øvelsesvejledning Hubble relationen Øvelsesvejledning Matematik/fysik samarbejde Henning Fisker Langkjer Til øvelsen benyttes en computer med CLEA-programmet Hubble Redshift Distance Relation. Galakserne i Universet bevæger

Læs mere

Kvantitativ bestemmelse af reducerende sukker (glukose)

Kvantitativ bestemmelse af reducerende sukker (glukose) Kvantitativ bestemmelse af reducerende sukker (glukose) Baggrund: Det viser sig at en del af de sukkerarter vi indtager med vores mad er hvad man i fagsproget kalder reducerende sukkerarter. Disse vil

Læs mere

Måling af ph i syrer og baser

Måling af ph i syrer og baser Kemiøvelse 1 1.1 Måling af ph i syrer og baser Øvelsens pædagogiske rammer Sammenhæng Denne øvelse er tilpasset kemiundervisningen på modul 1 ved bioanalytikeruddannelsen. Øvelsen skal betragtes som en

Læs mere

Danmarks Tekniske Universitet

Danmarks Tekniske Universitet Danmarks Tekniske Universitet Side 1 af 4 sider Skriftlig prøve, den 29. maj 2006 Kursus navn: Fysik 1 Kursus nr. 10022 Tilladte hjælpemidler: Alle "Vægtning": Eksamenssættet vurderes samlet. Alle svar

Læs mere

July 23, 2012. FysikA Kvantefysik.notebook

July 23, 2012. FysikA Kvantefysik.notebook Klassisk fysik I slutningen af 1800 tallet blev den klassiske fysik (mekanik og elektromagnetisme) betragtet som en model til udtømmende beskrivelse af den fysiske verden. Den klassiske fysik siges at

Læs mere

Dansk Fysikolympiade 2009 Landsfinale fredag den 21. november Teoretisk prøve. Prøvetid: 3 timer

Dansk Fysikolympiade 2009 Landsfinale fredag den 21. november Teoretisk prøve. Prøvetid: 3 timer Dansk Fysikolympiade 2009 Landsfinale fredag den 21. november 2008 Teoretisk prøve Prøvetid: 3 timer Opgavesættet består af 6 opgaver med i alt 17 spørgsmål. Bemærk at de enkelte spørgsmål ikke tæller

Læs mere

Selvsamlende enkeltlag elevvejledning

Selvsamlende enkeltlag elevvejledning Nano ScienceCenter,KøbenhavnsUniversitet Selvsamlende enkeltlag elevvejledning Fremstilling af enkeltlag på sølv Formål I dette forsøg skal du undersøge, hvordan vand hæfter til en overflade af henholdsvis

Læs mere

Analyse af benzoxazinoider i brød

Analyse af benzoxazinoider i brød Analyse af benzoxazinoider i brød Øvelsesvejledning til kemi-delen af øvelsen. Af Stine Krogh Steffensen, Institut for Agroøkologi, AU Eleven har forberedt før øvelsen: 1. Eleven har udfyldt skemaet herunder

Læs mere

Fysikken bag hverdagens materialer.

Fysikken bag hverdagens materialer. Fysikken bag hverdagens materialer. Carsten Svaneborg, Lektor Institut for Fysik, Kemi og Farmaci Syddansk Universitetet Campusvej 55, 5320 Odense M zqex@sdu.dk Http://www.zqex.dk Oversigt Intro hverdagens

Læs mere

Matematik A studentereksamen

Matematik A studentereksamen Xxxx Side 1 af 11 Opgave 7 Jeg aflæser af boksplottet for personbeskatningen i 2007 medianen til. Første og anden kvartil aflæser jeg til hhv. og. Den mindst observerede personbeskatning i år 2007 var

Læs mere

Test Canvas: Eksamen i BMB502 Januar 2012

Test Canvas: Eksamen i BMB502 Januar 2012 BMB502, Enzymer og membraner, efterår 11. f Tests, Surveys and Pools Tests Test Canvas : Eksamen i BMB502 Januar 2012 Edit Mode is: Test Canvas: Eksamen i BMB502 Januar 2012 Create Reuse Upload s Settings

Læs mere

Mini SRP. Afkøling. Klasse 2.4. Navn: Jacob Pihlkjær Hjortshøj, Jonatan Geysner Hvidberg og Kevin Høst Husted

Mini SRP. Afkøling. Klasse 2.4. Navn: Jacob Pihlkjær Hjortshøj, Jonatan Geysner Hvidberg og Kevin Høst Husted Mini SRP Afkøling Klasse 2.4 Navn: Jacob Pihlkjær Lærere: Jørn Christian Bendtsen og Karl G Bjarnason Roskilde Tekniske Gymnasium SO Matematik A og Informations teknologi B Dato 31/3/2014 Forord Under

Læs mere

Er der flere farver i sort?

Er der flere farver i sort? Er der flere farver i sort? Hvad er kromatografi? Kromatografi benyttes inden for mange forskellige felter og forskningsområder og er en anvendelig og meget benyttet analytisk teknik. Kromatografi bruges

Læs mere

Massespektrometri og kulstof-14-datering

Massespektrometri og kulstof-14-datering Massespektrometri og kulstof-14-datering Opgavehæfte AMS 14 C Daterings Center Institut for Fysik og Astronomi, Aarhus Universitet JO\ AUG 2004 BP\FEB 2010 Opgaverne 5,6 og 7 er hentet eller modificeret

Læs mere

Øvelse i kvantemekanik Kvantiseret konduktivitet

Øvelse i kvantemekanik Kvantiseret konduktivitet 29 Øvelse i kvantemekanik Kvantiseret konduktivitet 5.1 Indledning Denne øvelse omhandler et fænomen som blandt andet optræder i en ganske dagligdags situation hvor et mekanisk relæ afbrydes. Overraskende

Læs mere

Excel tutorial om lineær regression

Excel tutorial om lineær regression Excel tutorial om lineær regression I denne tutorial skal du lære at foretage lineær regression i Microsoft Excel 2007. Det forudsættes, at læseren har været igennem det indledende om lineære funktioner.

Læs mere

Matlab script - placering af kran

Matlab script - placering af kran Matlab script - placering af kran 1 Til at beregne den ideelle placering af kranen hos MSK, er der gjort brug af et matlab script. Igennem dette kapitel vil opbygningen af dette script blive gennemgået.

Læs mere

Anvendt BioKemi: MM2. Anvendt BioKemi: Struktur. 1) MM2- Opsummering. Aminosyrer og proteiner som buffere

Anvendt BioKemi: MM2. Anvendt BioKemi: Struktur. 1) MM2- Opsummering. Aminosyrer og proteiner som buffere Anvendt BioKemi: Struktur 1) MM1 Intro: Terminologi, Enheder Math/ biokemi : Kemiske ligninger, syre, baser, buffer Små / Store molekyler: Aminosyre, proteiner 2) MM2 Anvendelse: blod som et kemisk system

Læs mere

Eksponentielle sammenhænge

Eksponentielle sammenhænge Eksponentielle sammenhænge Udgave 009 Karsten Juul Dette hæfte er en fortsættelse af hæftet "Lineære sammenhænge, udgave 009" Indhold 1 Eksponentielle sammenhænge, ligning og graf 1 Procent 7 3 Hvad fortæller

Læs mere

Projekt Vandløb 1p uge 43 og 44, 2012. Projekt Vandløb

Projekt Vandløb 1p uge 43 og 44, 2012. Projekt Vandløb Projekt Vandløb Denne projektopgave markerer afslutningen på det fællesfaglige emne Vand. I skal enten individuelt eller i mindre grupper (max fire personer pr gruppe) skrive en rapport, som sammenfatter

Læs mere

Vejledende opgaver i kernestofområdet i fysik-a Elektriske og magnetiske felter

Vejledende opgaver i kernestofområdet i fysik-a Elektriske og magnetiske felter Oktober 2012 Vejledende opgaver i kernestofområdet i fysik-a Elektriske og magnetiske felter Da læreplanen for fysik på A-niveau i stx blev revideret i 2010, blev kernestoffet udvidet med emnet Elektriske

Læs mere

Eksamen i fysik 2016

Eksamen i fysik 2016 Eksamen i fysik 2016 NB: Jeg gør brug af DATABOG fysik kemi, 11. udgave, 4. oplag & Fysik i overblik, 1. oplag. Opgave 1 Proptrækker Vi kender vinens volumen og masse. Enheden liter omregnes til kubikmeter.

Læs mere

Referencelaboratoriet for måling af emissioner til luften

Referencelaboratoriet for måling af emissioner til luften Referencelaboratoriet for måling af emissioner til luften Notat Titel Om våde røggasser i relation til OML-beregning Undertitel - Forfatter Lars K. Gram Arbejdet udført, år 2015 Udgivelsesdato 6. august

Læs mere

Eleverne skal kunne formidle et emne med et fysikfagligt indhold til en udvalgt målgruppe, herunder i almene og sociale sammenhænge.

Eleverne skal kunne formidle et emne med et fysikfagligt indhold til en udvalgt målgruppe, herunder i almene og sociale sammenhænge. Fysik B 1. Fagets rolle Faget fysik omhandler menneskers forsøg på at udvikle generelle beskrivelser og forklaringer af fænomener i natur og teknik, som eleverne møder i deres hverdag. Faget giver samtidig

Læs mere

Øvelse 1.5: Spændingsdeler med belastning Udført af: Kari Bjerke Sørensen, Hjalte Sylvest Jacobsen og Toke Lynæs Larsen.

Øvelse 1.5: Spændingsdeler med belastning Udført af: Kari Bjerke Sørensen, Hjalte Sylvest Jacobsen og Toke Lynæs Larsen. Øvelse 1.5: Spændingsdeler med belastning Udført af: Kari jerke Sørensen, Hjalte Sylvest Jacobsen og Toke Lynæs Larsen. Formål: Formålet med denne øvelse er at anvende Ohms lov på en såkaldt spændingsdeler,

Læs mere

Når enderne af en kobbertråd forbindes til en strømforsyning, bevæger elektronerne i kobbertråden sig (fortrinsvis) i samme retning.

Når enderne af en kobbertråd forbindes til en strømforsyning, bevæger elektronerne i kobbertråden sig (fortrinsvis) i samme retning. E2 Elektrodynamik 1. Strømstyrke Det meste af vores moderne teknologi bygger på virkningerne af elektriske ladninger, som bevæger sig. Elektriske ladninger i bevægelse kalder vi elektrisk strøm. Når enderne

Læs mere

Theory Danish (Denmark)

Theory Danish (Denmark) Q3-1 Large Hadron Collider (10 point) Læs venligst de generelle instruktioner fra den separate konvolut, før du starter på denne opgave. Denne opgave handler om fysikken bag partikelacceleratorer LHC (Large

Læs mere

Algedråber og fotosyntese

Algedråber og fotosyntese Algedråber og fotosyntese Fotosyntesen er en utrolig kompleks proces, som kan være svær at forstå. Heldigvis kan fotosyntesen illustreres på en måde, så alle kan forstå, hvad der helt præcist foregår i

Læs mere

Hypotese Start med at opstille et underbygget gæt på hvor mange ml olie, der kommer ud af kridt-prøven I får udleveret.

Hypotese Start med at opstille et underbygget gæt på hvor mange ml olie, der kommer ud af kridt-prøven I får udleveret. Forsøg: Indvinding af olie fra kalk Udarbejdet af Peter Frykman, GEUS En stor del af verdens oliereserver, bl.a. olien i Nordsøen findes i kalkbjergarter. 90 % af den danske olieproduktion kommer fra kalk

Læs mere

Farm Manager medarbejder: KMZ

Farm Manager medarbejder: KMZ J A S O P E L SF A R MMA NA G E R V A R ENR. : 4 0 2 0 0 0 3 9 D A NS K Titel: Basis bruger vejledning Side 2 of 8 1. Indholdsfortegnelse a. Punkt 2 - Forord b. Punkt 3 - System Introduktion c. Punkt

Læs mere

Lys på (kvante-)spring: fra paradox til præcision

Lys på (kvante-)spring: fra paradox til præcision Lys på (kvante-)spring: fra paradox til præcision Metrologidag, 18. maj, 2015, Industriens Hus Lys og Bohrs atomteori, 1913 Kvantemekanikken, 1925-26 Tilfældigheder, usikkerhedsprincippet Kampen mellem

Læs mere

Tilstandskontrol. ved hjælp af vibrationsanalyse

Tilstandskontrol. ved hjælp af vibrationsanalyse VIBRO CONSULT Palle Aggerholm Tilstandskontrol ved hjælp af vibrationsanalyse Et minikursus med særlig henvendelse til vindmølleejere Adresse: Balagervej 69 Telefon: 86 14 95 84 Mobil: 40 14 95 84 E-mail:

Læs mere

Mælkesyrebakterier og holdbarhed

Mælkesyrebakterier og holdbarhed Mælkesyrebakterier og holdbarhed Formål Formålet med denne øvelse er at undersøge mælkesyrebakteriers og probiotikas evne til at øge holdbarheden af kød ved at: 1. Undersøge forskellen på bakterieantal

Læs mere

Begge bølgetyper er transport af energi.

Begge bølgetyper er transport af energi. I 1. modul skal I lære noget omkring elektromagnetisk stråling(em-stråling). Herunder synligt lys, IR-stråling, Uv-stråling, radiobølger samt gamma og røntgen stråling. I skal stifte bekendtskab med EM-strålings

Læs mere