Systematic study of the static electrical properties of the CO molecule: influence of the basis set size and correlation energy

The influence of the basis set size and the correlation energy in the static electrical properties of the CO molecule is assessed. In particular, we have studied both the nuclear relaxation and the vibrational contributions to the static molecular electrical properties, the vibrational Stark effect (VSE) and the vibrational intensity effect (VIE). From a mathematical point of view, when a static and uniform electric field is applied to a molecule, the energy of this system can be expressed in terms of a double power series with respect to the bond length and to the field strength. From the power series expansion of the potential energy, field-dependent expressions for the equilibrium geometry, for the potential energy and for the force constant are obtained. The nuclear relaxation and vibrational contributions to the molecular electrical properties are analyzed in terms of the derivatives of the electronic molecular properties. In general, the results presented show that accurate inclusion of the correlation energy and large basis sets are needed to calculate the molecular electrical properties and their derivatives with respect to either nuclear displacements or/and field strength. With respect to experimental data, the calculated power series coefficients are overestimated by the SCF, CISD, and QCISD methods. On the contrary, perturbation methods (MP2 and MP4) tend to underestimate them. In average and using the 6-311 + G(3df) basis set and for the CO molecule, the nuclear relaxation and the vibrational contributions to the molecular electrical properties amount to 11.7%, 3.3%, and 69.7% of the purely electronic μ, α, and β values, respectively

Systematic study of the static electrical properties of the CO molecule: influence of the basis set size and correlation energy

The influence of the basis set size and the correlation energy in the static electrical properties of the CO molecule is assessed. In particular, we have studied both the nuclear relaxation and the vibrational contributions to the static molecular electrical properties, the vibrational Stark effect (VSE) and the vibrational intensity effect (VIE). From a mathematical point of view, when a static and uniform electric field is applied to a molecule, the energy of this system can be expressed in terms of a double power series with respect to the bond length and to the field strength. From the power series expansion of the potential energy, field-dependent expressions for the equilibrium geometry, for the potential energy and for the force constant are obtained. The nuclear relaxation and vibrational contributions to the molecular electrical properties are analyzed in terms of the derivatives of the electronic molecular properties. In general, the results presented show that accurate inclusion of the correlation energy and large basis sets are needed to calculate the molecular electrical properties and their derivatives with respect to either nuclear displacements or/and field strength. With respect to experimental data, the calculated power series coefficients are overestimated by the SCF, CISD, and QCISD methods. On the contrary, perturbation methods (MP2 and MP4) tend to underestimate them. In average and using the 6-311 + G(3df) basis set and for the CO molecule, the nuclear relaxation and the vibrational contributions to the molecular electrical properties amount to 11.7%, 3.3%, and 69.7% of the purely electronic μ, α, and β values, respectively

The multiphoton AC Stark effect

We study the interaction of a two-level atom with two intense lasers: a strong laser of Rabi frequency 2 Ohm on resonance with the atomic transition, and a weaker laser detuned by 7 Ohm/n. i.e. by a subharmonic of the Rabi frequency of the first. The second laser dresses the dressed states created by the first in an n-photon process. We calculate the energy levels and eigenstates of this doubly-dressed atom, and find a new phenomenon: the splitting of the energy levels due to an n-photon coupling between them, resulting in a multiphoton AC Stark effect. We illustrate this effect in the fluorescence spectrum, and show that the spectrum contains triplets at the subharmonic as well as harmonic resonance frequencies with a clear dependence on the order n of the resonance and the ratio a of the Rabi frequencies of the lasers. (C) 1998 Elsevier Science B.V.

Multiphoton ac Stark effect in a bichromatically driven two-level atom

We study the interaction of a two-level atom with two lasers of different frequencies and amplitudes: a strong laser of Rabi frequency 2 Ohm(1) on resonance with the atomic transition, and a weaker laser detuned by subharmonics (2 Ohm(1)/n) of the Rabi frequency of the first. We find that under these conditions the second laser couples the dressed states created by the first in an n-photon process, resulting in doubly dressed states and in a ''multiphoton ac Stark'' effect. We calculate the eigenstates of the doubly dressed atom and their energies, and illustrate the role of this multiphoton ac Stark effect in its fluorescence, absorption, and Autler-Townes spectra. [S1050-2947(98)07607-0].

Untersuchungen zur Nutzvolumenkapazität von stark sauren Kationenaustauschern

Ionenaustausch zieht sich durch viele Wissenschafts- und Wirtschaftsanwendungen. Diese Technologie wird allgemein zur Entfernung von gelösten Ionen aus einer wässrigen Phase genutzt. Erst in den 1950er Jahren entwickelt, ist sie heute voll ausgereift. Ihre Anwendung findet diese Technologie vor allem in der Wasseraufbereitung, Lebensmittel-, Chemie- und Pharmaindustrie. Die Demineralisierung von Wasser und die Wasserenthärtung sind vor allem in der Pharmaindustrie durch ihre hohen Wasserqualitätsansprüche von Bedeutung. Sogar für wertvolle Materialien, wie Uran und Plutonium, aus dem Abfall der nuklearen Industrie können Ionenaustauscher eingesetzt werden. Die elektrostatische Sorption in das Ionenaustauschermaterial ist entscheidend. Die entfernten Ionen aus dem Austauscher, werden durch die gleiche Ionenanzahl dergleichen Ladung in der Lösung ersetzt. Der Ionenaustausch wird durch verschiedene Parameter beeinflusst. Ein wichtiger Parameter ist die Kapazität und somit die Nutzzeit des Austauscherharzes im Betrieb. Somit spiegelt die Kapazität die Wirtschaftlichkeitdes Harzes wieder. Die Kapazität wird in Gesamtkapazität und nutzbare Kapazität unterschieden. Die Gesamtkapazität stellt die Gesamtzahl der austauschbaren Ionen dar. Die nutzbare Kapazität ist stets niedriger. Diese misst die Anzahl der Aktivgruppen,wo Ionenaustausch in der Sättigungsphase wirklich stattgefunden hat. Diese Arbeit soll einen Überblick über das große Thema der Ionenaustauscher geben. Dabei wird erläutert, was Ionenaustauscher sind und wie sie funktionieren. Im experimentellen Teil wird die nutzbare Kapazität eines stark sauren Kationenaustauschers bestimmt.

Efecte de la freqüència d'incendis sobre l'estructura i composició de les comunitats vegetals a la península del Cap de Creus

L’efecte de la freqüència d’incendis sobre la dinàmica de les comunitats vegetals mediterrànies ha estat estudiada a la península del cap de Creus. S’han realitzat observacions en 24 parcel·les per percebre canvis en l’estructura i composició de les comunitats vegetals en funció de la freqüència de foc (de 1 a 5 incendis en una mateixa parcel·la) i de les estratègies regeneratives postincendi que presenten les espècies (rebrotació i germinació). Una elevada freqüència d’incendis va associada a una disminució de l’abundància de les espècies llenyoses rebrotadores obligades i de les espècies llenyoses germinadores obligades. D’aquestes últimes, les espècies del gènere Cistus acaben desapareixent a freqüències altes de foc. Les espècies rebrotadores facultatives es mantenen indiferents a la freqüència d’incendis, fet que els permet ser les dominants als estrats arbustius de les comunitats a freqüències elevades de foc. S’observa una tendència a l’increment d’espècies herbàcies, incloses les gramínies, a major números de focs. Brachypodium retusum és dominant en totes les àrees, demostrant una gran capacitat de colonització i regeneració postincendi. Aquests resultats suggereixen una transformació de les comunitats vegetals dominades per espècies arbustives llenyoses a estructures més simplificades dominades per herbàcies, establint-se un mecanisme de retroalimentació entre aquestes i el foc.

L'Efecte dels raigs gamma sobre les pastanagues: recerca i innovació a la cuina del segle XXI

Conferència inagural de la 11a Setmana de la Ciència celebrada el 2006 al Palau Robert

L'efecte del pH i del sistema de cultiu en el creixement de plantes de raves (Raphanus sativus L. )

Treball de recerca realitzat per un alumne d’ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l’any 2008. Es pretén determinar quina influència exerceix el pH i el mètode de cultiu en el creixement i desenvolupament de les plantes de rave. S’han estudiat sis objectius concrets. Primerament, la influència del pH en el creixement de plantes de rave. Segonament, comparar dos sistemes de cultiu hidropònics: amb aigua i amb perlita. Tercerament, determinar la rendibilitat econòmica de cada sistema segons els costos i els resultats obtinguts. En quart lloc, avaluar la possibilitat d’emprar aquests mètodes a major escala i com alternativa al cultiu tradicional al sòl. En cinquè lloc, estudiar per microscòpia electrònica de rastreig els diferents epitelis de la planta. I, finalment, estudiar com afectaria el fenomen de la pluja àcida, mitjançant l’observació de l’efecte de pH àcids en el creixement de la planta.

Efecte immediat del café sobre la freqüència cardíaca

Algunes proves prèvies a aquesta recerca fetes al Centre de recursos de Documentació i Experimentació de Ciències i Tecnologia semblaven posar de manifest una paradògica disminució de la freqüència cardíaca en el temps immediat a la ingesta de cafè. Així doncs, es va plantejar la següent hipòtesi de treball: el cafè provoca un efecte immediat sobre la freqüència cardíaca fent-la disminuir, i aquest efecte és menor si hi ha hagut una habituació prèvia a aquesta beguda. S’ha diferenciat entre organismes habituats i no habituats al cafè, i s’ha intentat corroborar tant en dàfnies com en humans. Alhora, amb dàfnies s’ha investigat una possible diferència de resultats segons la concentració de cafè, i en humans una possible diferència segons el sexe. En el cas de les dàfnies, s’ha fet el recompte de batecs cardíacs directament al microscopi, abans i després de posar-les en medis de diferents concentracions de cafè; en el cas dels humans, s’ha fet el recompte de pulsacions manual, amb el suport d’un fonendoscopi. S’ha diferenciat els organismes no habituats al cafè dels que presenten un mateix grau d’habituació. S’han fet diversos tractaments en cada cas i sempre s’han contrastat els resultats amb un blanc o patró. Alhora, s’han controlat totes les variables que ha estat possible. La la hipòtesi plantejada ha estat demostrada; s’ha observat un cert paral•lelisme entre els efectes en dàfnies i en humans. A més, en dàfnies s’ha comprovat un cert efecte tòxic del cafè, proporcional a l’increment de la concentració. Aquest efecte no s’ha estudiat en humans per raons òbvies però s’ha posat de manifest un grau d’afectació més elevat en dones que en homes

Estimació de les emissions de metà generades per fermentació entèrica a la ramaderia bovina a Catalunya, com a font de gasos d'efecte hivernacle (GEH)

L’emissió de GEH generats per processos relacionats amb l’activitat antropogènica ha provocat que la temperatura mitjana de la Terra augmenti, originant el que es coneix com escalfament global. Les possibles conseqüències negatives per al conjunt de la biosfera han portat a l’adopció d’acords internacionals que obliguen als diferents Estats a realitzar Inventaris Nacionals d’Emissions a l’Atmosfera. El CH4, que és exhalat o eructat com a resultat del procés de fermentació entèrica dels remugants, genera un impacte que ha de ser quantificat en els diferents inventaris. En aquest projecte s’ha realitzat l’estimació del CH4 generat per la fermentació entèrica dels bovins a Catalunya. Per aquest objectiu s’han utilitat les equacions explicitades a les directrius del Panel Intergovernamental sobre el Canvi Climàtic (IPCC), així com l’equació de Cambra, L. et al. (2008) per a la determinació del factor de conversió Ym. El resultat final rebaixa les quantitats inventariades tant per l’administració catalana com per l’espanyola.

Eficiència energètica i consum de recursos: una estimació de l'efecte rebot a Catalunya

L’efecte rebot és aquell mecanisme a través del qual una millora de l’eficiència energètica no produeix el potencial estalvi d’energia esperat, o inclús pot fer que n’augmenti el consum. Això és degut a que una millora de l’eficiència energètica produeix un abaratiment del cost de proveir el servei energètic, que n’impulsa la demanda. Aquest treball realitza una revisió de la literatura existent sobre efecte rebot directe; analitza els principals aspectes teòrics i metodològics; i finalment estima, a partir de tècniques economètriques, la magnitud de l’efecte rebot directe per als serveis energètics que utilitzen energia elèctrica a les llars a Catalunya.

Estudi de l'organogènesi del sistema reproductor de la cabra de mar (Maja brachydactyla) i efecte dels factors ambientals sobre la reproducció en captivitat

Diferents aspectes de la reproducció de la cabra de mar Maja brachydactyla s’han estudiat amb l’objectiu d’obtenir coneixements bàsics i aplicats al cultiu en captivitat d’aquesta espècie de gran interès comercial i aqüícola. L’anatomia interna de l’aparell reproductor masculí, el procés d’espermatogènesi, amb especial èmfasi amb la formació de l’acrosoma, i l’estructura i organització l’espermatozoide s’han descrit amb tècniques microscòpiques avançades. El desenvolupament de les gònades durant els primeres fases del desenvolupament post- embrionari (fases larvàries i primer cranc juvenil) han estat descrites mitjançant la quantificació de l’expressió del gen vasa, el qual és expressat específicament per les cèl•lules de la línia germinal. Aquests coneixements són bàsics per a la comprensió del paper dels mascles en la la reproducció i la seva aplicació posterior en condicions de captivitat. La reproducció en captivitat s’ha estudiat amb una sèrie d’experiments amb l’objectiu de determinar la quantitat, pes sec i composició bioquímica proximal de les larves acabades d’eclosionar en condicions de captivitat i l’efecte de les condicions ambientals, com ara el fotoperíode i la salinitat, sobre aquests paràmetres. Aquests experiments demostren què es poden obtenir larves de la cabra de mar en condicions de captivitat què podrien ser utilitzades per a la producció i l’efecte sobre la reproducció del fotoperíode i salinitat.

Preparació de puntes de tungstè per a microscòpia d'efecte túnel (STM)

Es presenten els resultats experimentals obtinguts durant l’estudi sistemàtic realitzat de la preparació electroquímica de puntes de tungstè per al Microscopi d’Efecte Túnel (STM), fent servir dos electròlits: KOH i NaOH. L’estudi sobre la morfologia, longitud de la punta i radi de curvatura de la punta en funció del voltatge aplicat i les concentracions de l’electròlit es descriu al capítol 3. La caracterització de les puntes es va dur a terme, per una part, mitjançant un microscòpic electrònic de rastreig (SEM) i per l’altre banda, amb el ús de les puntes obtingudes al STM. En resumen, els resultats mostren que ambdós electròlits permeten obtenir puntes que es poden fer servir amb èxit per l’obtenció d’imatges amb l’STM. Les millors puntes són aquelles que s’obtenen dins de rangs de concentracions d’electròlit baixes, entre valor de 10 a 15% en pes pel NaOH i entre 10 i 20% pel KOH i rangs de voltatge entre 3 a 7 V pel NaOH i 4 a 8 V pel KOH. S’observa que es requereixen temps d’atac electroquímic menors fent servir com a electròlit NaOH. S’estudia, en el capítol 4, el tractament que requereix la punta per tal d’eliminar les impureses de la seva superfície. Es realitzen diferents proves amb tres mètodes de neteja: (1) tractament químic, (2) bombardeig iònic i (3) tractament tèrmic de recuit. En el capítol 5 del projecte s’analitzen les imatges d’una mostra d’or, Au(110), d’estructura coneguda, amb el microscopi d’efecte túnel STM) del laboratori fent servir les puntes obtingudes sota les condicions considerades òptimes. El resultat confirma el bon comportament de les puntes obtingudes sota les condicions descrites en els capítols anteriors i establert una pauta a seguir per obtenir puntes d’una manera senzilla i reproduïble.

Inventari de CO2 a l’àrea de Barcelona com exemple d’emissions de gasos amb efecte hivernacle: càlcul de les emissions amb les eines de SIG i publicació dels resultats amb software lliure

El present document és la memòria descriptiva dels treballs realitzats per Matthias Wozel durant el projecte final del Màster en Tecnologies de la Informació Geogràfica, 12ª edició, durant el transcurs del conveni de col·labració entre el Departament de Geografia i AUMA Consultores en medio ambiente y energía SL. El projecte final consisteix, en primer lloc, en l’elaboració d’un inventari d’emissions de CO2 causades per la combustió i per processos industrials per a l’àrea de Barcelona per l’any 2008. L’inventari diferencia les emissions segons els tipus d’activitat: trànsit, port, aeroport, focus industrials, singulars i centrals elèctriques i focus domèstics i comercials. A la segona part del projecte es publiquen els resultats de l’inventari a una aplicació web amb software lliure

L'ús de la metodologia CUSUM pel control de qualitat i de l'efecte d'aprenentatge en els procediments endovasculars

El control de qualitat terapèutica i el monitoratge de l’efecte d’aprenentatge constitueixen dues responsabilitats ineludibles durant l’adquisició i manteniment de noves modalitats terapèutiques. L’objectiu d’aquest estudi va ser avaluar qualitat terapèutica i efecte d’aprenentatge a partir de corbes CUSUM, associats a la introducció i desenvolupament de procediments endovasculars incloent 553 pacients consecutius amb arteriopatia obliterant aorto-ilíaca, fémoro-poplítia o renal, tractats per cirurgians vasculars a l’Hospital del Mar entre 2003-2009, registrant-ne iatrogènia, no consecució tècnica i fracàs tècnic durant el primer mes i realitzant corbes CUSUM per a cada territori, que han acabat constituint un excel•lent sistema d’avaluació de qualitat terapèutica.