This course teaches the basic principles of molecular and chemical physics which are essential for building and understanding experiments in molecular, physical and analytical chemistry. This two-term course is divided into 4 topics: Optical methods, mass spectrometry, molecular beams, and surface scanning techniques. Particular examples can be tunneling electron microscopy, atom force microscopy, ion traps, quadrupol and higher multipole analyzers, multiphoton spectroscopies and resonance methods, molecular beams, electron litography, interference resonators etc. Corresponding theory of these experimental approaches will be introduced.
Last update: Pátková Vlasta (05.01.2018)
Předmět seznamuje posluchače se základními technikami a postupy molekulové fyziky a chemické fyziky, které jsou základní pro tvorbu experimentů v molekulární fyzikální a analytické chemii. Dvousemestrální kurs bude dělen do čtyř základních bloků: Optické metody, hmotová spektrometrie, molekulové paprsky a povrchové rastrovací techniky. Jde například o techniky tunelovací skenovací mikroskopie, mikroskopie atomových sil, iontové pasti, kvadrupólové a vícepólové analyzátory, o metody vícefotonových spektroskopií a vícenásobné rezonance, techniky molekulových paprsků, elektronové litografie, interferenční rezonátory a mnoho dalších. Popis těchto experimentálních postupů je doprovázen odpovídající teorií.
Aim of the course -
Last update: Pátková Vlasta (05.01.2018)
The knowledge and skills gained by the student:
Ability to design experimental setups for study of chemistry at the molecular level, understand and apply laser-based technologies, microwave technologies, scanning microscope techniques; understand the principles of ion detection, cavity ring-down-spectroscopy, ICLAS; design various resonators; understand molecular beam principles, adiabatic cooling; ability to apply different signal processing methods; ability to interpret the experiments in terms of basic quantum mechanics.
Last update: Pátková Vlasta (05.01.2018)
Student bude umět:
sestavovat experimentální uspořádání pro studium chemie na molekulární úrovni, bude schopen využívat laserové technologie, mikrovlnné technologie, bude obeznámen s mikroskopickými skenovacími technikami, s principy dělení iontů podle náboje a hmotnosti, s technikami známými pod názvy "cavity ring down spectroscopy" a "ICLAS", bude schopen navrhnout multireflexní kyvety a rezonátory, bude umět používat supersonické molekulové paprsky, různé formy adiabatického chlazení molekul, různé způsoby detekce a záznamu signálu a bude schopen tyto experimenty na úrovni molekulární kvantové mechaniky interpretovat.
A: G. Scoles, Atomic and Molecular Beam Methods: Volume 1, Oxford University Press, USA (November 24, 1988), ISBN-10: 0195042808
A: G. Scoles, Atomic and Molecular Beam Methods, Volume 2, vol. 2. Oxford: Oxford University Press, 1992.
A: H. Pauly, Atom Molecule and Cluster Beams I. Basic Theory, Production, and Detection of Thermal Energy Beams. Berlin, Heidelberg, New York, Barcelona, Hong Kong, London, Milan, Paris, Singapore, Tokyo: Springer, 2000
A: H. Pauly, Atom, Molecule, and Cluster Beams II: Cluster Beams, Fast and Slow Beams, Accessory Equipment and Applications. Springer, 2000
A: F. J. Duarte, Tunable Lasers Handbook. Academic Press, 1995
D: G. Scoles, Atomic and Molecular Beam Methods: Volume 1, Oxford University Press, USA (November 24, 1988), ISBN-10: 0195042808
D: G. Scoles, Atomic and Molecular Beam Methods, Volume 2, vol. 2. Oxford: Oxford University Press, 1992.
D: H. Pauly, Atom Molecule and Cluster Beams I. Basic Theory, Production, and Detection of Thermal Energy Beams. Berlin, Heidelberg, New York, Barcelona, Hong Kong, London, Milan, Paris, Singapore, Tokyo: Springer, 2000
D: H. Pauly, Atom, Molecule, and Cluster Beams II: Cluster Beams, Fast and Slow Beams, Accessory Equipment and Applications. Springer, 2000
D: F. J. Duarte, Tunable Lasers Handbook. Academic Press, 1995
Learning resources -
Last update: Pátková Vlasta (05.01.2018)
http://www.jh-inst.cas.cz/~farnik/#home.htm
Last update: Pátková Vlasta (05.01.2018)
http://www.jh-inst.cas.cz/~farnik/#home.htm
Syllabus -
Last update: Pátková Vlasta (05.01.2018)
1. Introduction, history and overview of the corresponding techniques and basic principles
2. Basic theory of molecule-radiation interaction, overview of the techniques