水解DNA微波共振吸收的理论研究

本文从理论上详细地研究了水解DNA微波共振吸收问题。在考虑DNA双螺旋表面电荷不连续分布对共振吸收的影响后,提出了一个更符合实际的模型,得到一组非线性微分方程。在实际出现的小振幅振动下,用摄动法求解了微分方程,再加上外场后得到了一系列的共振频率,许多与Van Zandt用局部有效场方法的结果一致,同时尚预言了一些新的共振频率。

非线性耦合振动方程组

EDSS在0—10GHz频率范围内观察到水解DNA的微波共振吸收,这一尚有争议的结果引起许多学者浓厚的兴趣,并在理论和实验方面做了大量的工作。本文从理论上详细地研究了水解DNA的微波共振吸收问题。然后考虑DNA和抗衡离子的长程库仑作用及界面影响,计入水合层的阻尼作用及有关的耦合,自然地计算了DNA、水合层以及它们之间的静电相互作用,提出了一个更符合实际的模型,得到DNA和第一水合层系统的二阶非线性微分方程。在实际出现的小振幅振动下,方程中的非线性项为小项,用摄动法求解微分方程,计算出各级近似下解的具体形式。当外加电磁场在系统上后,得到了一系列的共振频率,许多与Van Zandt等人用局部有效场近似方法的结果一致,同时尚预言了一些新的共振频率。我们的模型与EDSS所讨论的对象相同,但计算结果没有他们所观察到的共振频率,故我们的工作似乎不支持Edwards等人的工作。