PředmětyPředměty(verze: 853)
Předmět, akademický rok 2019/2020
  
Molecular Spectroscopy - AM402005
Anglický název: Molecular Spectroscopy
Zajišťuje: Ústav analytické chemie (402)
Platnost: od 2019
Semestr: letní
Body: letní s.:4
E-Kredity: letní s.:4
Způsob provedení zkoušky: letní s.:
Rozsah, examinace: letní s.:2/1 Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neurčen / neurčen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: angličtina
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh: navazující magisterské
Garant: Urban Štěpán prof. RNDr. CSc.
Neslučitelnost : M402005
Záměnnost : M402005, S402015
Je neslučitelnost pro: M402005
Je záměnnost pro: M402005
Termíny zkoušek   Rozvrh   
Anotace -
Poslední úprava: Urban Štěpán prof. RNDr. CSc. (31.07.2019)
Cílem přednášek z molekulové spektroskopie je podat přehled základních metod molekulové spektroskopie. Aplikace molekulové spektroskopie v kvantitativní analýze jsou založeny na Lambert–Beerově zákoně, který je odvozen z rovnice přenosu záření, což umožňuje diskutovat jeho přesnost a omezení jeho platnosti. Jednotlivé spektroskopické metody jsou prezentovány na základě jednotného teoretického pohledu. Výchozím bodem je Born–Oppenheimerova aproximace, které umožňuje rozdělení problému (Schödingerovy rovnice) na část elektronovou a jadernou. Jaderná část je pak řešena jednak z pohledu tuhého (a polotuhého) rotoru, což poskytuje kvantově mechanický rámec pro rotační spektroskopii, jednak z pohledu vibrací jader. Vibrační spektroskopie vychází z kvantově mechanického modelu harmonického (anharmonického, Morseho) oscilátoru, přičemž hlavní důraz je kladen na zavedení „normálních“ vibračních souřadnic, které dovolují přímočaré řešení vibračních spekter polyatomových molekul. Na druhé straně Born –Oppenheimerovy aproximace se studenti seznamují s elektronovou spektroskopií v návaznosti na základy kvantové chemie. Speciální pozornost je věnována metodám fotoelektronové spektroskopie (UPS, XPS, ESCA) a na druhém konci spektra základům NMR. Studenti se dále seznámí s moderními principy experimentálních technik (absorpční, emisní a rozptylové metody), s proladitelnými zdroji záření, FT technikami a se speciálními metodami spektroskopie. Nedílnou součástí kurzu je výuka symetrie a teorie grup s nezbytnými aplikacemi ve spektroskopii
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Urban Štěpán prof. RNDr. CSc. (31.07.2019)

Studenti budou umět:

Popsat a vysvětlit principy metod molekulové spektroskopie na základě kvantové mechaniky

Diskutovat použití a platnost Lambert-Beerova zákona s ohledem na základní fyzikální principy.

Aplikovat základní principy teorie grup ve spektroskopii.

Popsat aplikace molekulové spektroskopie ve vědě a v analytické chemii včetně metod dálkové detekce molekul.

Literatura -
Poslední úprava: Urban Štěpán prof. RNDr. CSc. (31.07.2019)

Z: Modern Spectroscopy, J. Michael Hollas, J. Wiley&Sons, Ltd 2004, Chichester, England, ISBN 0 470 84416 7

Z:Handbook of Spectroscopy, Editor(s): Prof. Dr. Guenter Gauglitz, Prof. Dr. Tuan Vo-Dinh, Wiley-VCH 2003, Print ISBN: 9783527297825 Online ISBN: 9783527602308 DOI: 10.1002/3527602305

D:Frontiers of Molecular Spectroscopy, Edited by: Jaan Laane, Elsevier 2008, ISBN 9780444531759, http://www.sciencedirect.com/science/book/9780444531759

Studijní opory -
Poslední úprava: Záruba Kamil doc. Ing. Ph.D. (29.07.2019)

Materiály v elektronické formě studenti dostávají během výuky.

Sylabus -
Poslední úprava: Urban Štěpán prof. RNDr. CSc. (31.07.2019)

1. Introduction. Population of quantum states. Einstein theory of spectral transitions. Planck law.

2. Radiation tranfer equation and its special cases. Theoretical priciples of quantitative analysis.

3. T Basic principles of experimental spectroscopy. Nonlinear spectoscopy.

4. Radiation sources, detectors, optical materials and other elements of spectrospy instruments.

5. Molecular spectroscopy, common theoretical background. Born-Oppenheimer aproximation

6. Microwave spectroscopy. Rotational spectroscopy and molecular geometry.

7. Vibration spectroscopy. Cartesian and symetry coordinates. Normal vibration coordinates. Vibrational modes.

8. Chemical aplication of IR and Raman spectroscopy. Analytical aplications.

9. Application of group theory in spectroscopy.

10. NMR

11. Quantum chemistry principles. Energy levels of electrons. Transitions types.

12. Electronic spectroscopy. Qualitative and quantitative analysis.

13. Photoelectron spectroscopy (UPS, XPS, ESCA)

14. Advanced spectroscopy applications

Zátěž studenta
Činnost Kredity Hodiny
Konzultace s vyučujícími 0,5 14
Účast na přednáškách 1 28
Příprava na přednášky, semináře, laboratoře, exkurzi nebo praxi 0,5 14
Příprava na zkoušku a její absolvování 1 28
3 / 4 84 / 112
Hodnocení studenta
Forma Váha
Ústní zkouška 100

 
VŠCHT Praha