aktualisiertes pdf - DPG-Tagungen

Phys. Rev. A 61 (2000) 013808
MO 10.5 Mo 17:30 HS 315
Femtosecond Transient Vibrational Spectroscopy of
Halorhodopsin — •Frank Peters 1 , Joerg Tittor 2 , Dieter
Oesterhelt 2 , and Rolf Diller 3 — 1 Inst. f. Exp. Physik, FU
Berlin, 14195 Berlin — 2 MPI f. Biochemie, 82152 Martinsried — 3 FB
Physik, TU Kaiserslautern, 67663 Kaiserslautern
Femtosecond time resolved mid-infrared spectroscopy has been proven
to be a powerful tool for investigating ultrafast vibrational dynamics in
biological systems [1]. For the first time we have studied the all-trans
to 13-cis chromophore isomerization in the light-driven chloride pump
halorhodopsin (hR) with a time resolution of ca. 220 fs. The vibrational
dynamics are dominated by two time constants, i.e. 1.8 and 7.5 ps. Implications
regarding the chromophore reaction kinetics [2], especially the
time constant of the 13-cis product formation are discussed. Concomitant
protein dynamics are suggested by spectral changes on a similar
time scale in the amide region. [1] J. Herbst, K. Heyne, R. Diller, Science
297(2002) 822-825. [2] T.Arlt, S. Schmidt, W. Zinth, U. Haupts, D.
Oesterhelt, Chem. Phys. Letters 241 (1995) 559-565.
MO 10.6 Mo 17:45 HS 315
Study of the conformations of two-ring molecules in the gas
phase - results by time-resolved femtosecond degenerate fourwave
mixing — •Victor Matylitsky, Christoph Riehn, and
Bernd Brutschy — Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt
am Main, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie,Marie-
Curie-Str. 11, D-60439 Frankfurt am Main, Germany.
MO 12 Poster I
Cyclohexylbenzene (CHB), para-cyclohexylaniline (pCHA) and nicotine
(3-(N-methyl-2-pyrrolidinyl)pyridine) have been studied by timeresolved
femtosecond degenerate four wave mixing spectroscopy in the
gas phase. All species have a low pressure at room temperature (¡ 0.1
mbar) and therefore have to be heated to achieve an appropriate experimental
concentration. As a gas cell we have used a heat pipe oven. This
experimental technique allows to investigate gaseous samples at elevated
temperatures during a long time without window contamination problems.
The rotational recurrences of CHB and pCHA have been analyzed
in the non-rigid symmetric prolate rotor approximation. A complete fit of
the fs-DFWM spectra provides values for the rotational B0 and centrifugal
distortion DJ, DJK constants. The weak rotational recurrence feature
of nicotine is explained by its asymmetry. Also, the influence of the different
isomers of nicotine on the fs DFWM spectrum will be discussed.
Zeit: Dienstag 14:00–16:00 Raum: Schellingstr. 3
MO 12.1 Di 14:00 Schellingstr. 3
How do lenses destroy ultrashort light pulses? — •Jörg
Neuhaus, Stephan Malkmus, and Markus Braun — Ludwig-
Maximilians-Universität München, Lehrstuhl für BioMolekulare Optik,
Oettingenstraße 67, 80538 München
The collimation of ultrashort pulses in the fs-regime and the control
of the beam diameter often is realised with telescopes. As for ultrashort
pulses not only the phase velocity, but also the group velocity plays an
important role, the use of strongly focussing lenses can lead to undesired
spatial chirp of the pulse. This spatial chirp reduces the time-resolution
in a pump-probe experiment.
We present simulations of a pulse after propagating through a system
of lenses and by means of these calculations acquire optimal parameters
for telescopes in use. The simulations are compared with experimental
results, utilising autocorrelation and crosscorrelation measurements as a
tool for determining the spatial chirp.
MO 12.2 Di 14:00 Schellingstr. 3
Influence of linear chirped excitation pulses on the wavepaket
motion in the dye oxazine 1 — •Regina Dürr, Constanze
Sobotta, Stephan Malkmus, and Markus Braun — Ludwig-
Maximilians-Universität München, Lehrstuhl für BioMolekulare Optik,
Oettingenstraße 67, 80538 München
Coherent excitation of molecular vibrations in a molecule with an ultrashort
optical pulse leads to wavepaket motion. This motion can be
recorded by pump-probe spectroscopy providing that the crosscorrelation
width of pump and probe pulse is shorter than the period of the
molecular vibration mode.
We present measurements on the dye oxazine 1 for different values of
the linear chirp of the excitation pulse. Effects on the wavepaket motion
due to negative and positive chirps are compared.
MO 12.3 Di 14:00 Schellingstr. 3
Der Einfluss lokaler elektrischer Felder auf elementare Reaktionsdynamik
— •Arnulf Materny, Günter Flachenecker,
Alexander Jeschke, Jakow Konradi und Malte Sackmann —
International University Bremen, Campus Ring 1, 28759 Bremen
Der Verlauf chemischer Reaktionen wird stark von den Umgebungsbedingungen
beeinflusst. Mit Hilfe der Femtosekunden zeitaufgelösten
Laserspektroskopie sind die elementaren Reaktionsschritte zugänglich.
Nach einer Laseranregung resultieren elastische und inelastische Stöße in
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Energie- bzw. Phasenrelaxation sowohl bei den reagierenden Molekülen
als auch in deren Umgebung. Wichtig für den Reaktionsablauf sind insbesondere
die Kreuzungen der elektronischen Potentialflächen. Am Beispiel
der Dissoziationsreaktion des Jods in Käfig- und Kanalstrukturen einund
polykristalliner Zeolithe konnte die große Bedeutung lokaler elektrischer
Felder auf den Prädissoziationsschritt demonstriert werden. Messungen
bei unterschiedlichen Temperaturen ergaben, dass der eigentliche
Dissoziationsvorgang, der durch die Kreuzung eines bindenden und eines
repulsiven Potentialastes bestimmt wird, nicht von der Häufigkeit der
Stöße mit den umgebenden Molekülen abhängt. Die Orientierung der
Moleküle relativ zu den Dipolen der Käfig- oder Kanalmatrix beeinflusst
dagegen die Prädissoziationsrate deutlich.
MO 12.4 Di 14:00 Schellingstr. 3
Modell molekularer Schalter und Kontrollstrategie — •Lena
Seyfarth, Dorothee Geppert und Regina de Vivie-Riedle —
Department Chemie, Ludwig-Maximilians-Universität München
Ziel unserer Arbeit ist die Entwicklung eines optimalen molekularen
Schalters mit Cyclohexadien als Chromophor.
Dafür konnte ein Modell entwickelt werden, das die beiden Potentialflächen
und die nicht-adiabatischen Kopplungsterme der konischen
Durchschneidungen in Form von analytischen Funktionen darstellt. Hierdurch
wird es möglich, das Modell an das System von Cyclohexadien oder
an beliebige größere Derivate anzupassen. Über Variation der lokalen und
globalen Parameter der Funktionen kann ihr Einfluss auf die Dynamik
untersucht werden.
Um die Hin- und Rückreaktion möglichst kontrolliert und quantitativ
ablaufen zu lassen, wurde die phasensensitive Formulierung der Optimal
Control Theory angewendet. Damit kann der Impuls des Wellenpaketes
auf der angeregten Potentialfläche kontrolliert werden, der entscheidend
die Produktausbeute beeinflusst. Es konnte ein optimierter Laserpuls für
die Rückreaktion gefunden werden, der die Ausbeute des Produktes um
25% steigert.