TZSP

Předmět: Teoretické základy spektroskopií

Katedra/Zkratka: KBF/TZSP

Rok: 2021

Garant: 'prof. RNDr. Jan Nauš, CSc.'

Anotace: Cílem předmětu je poskytnout hlubší základy některých teorií ve spektroskopiích a odvodit základní vztahy. Je ukázáno na přínos klasické teorie interakce elektromagnetického záření a hmoty, odvozeno je zlaté výběrové pravidlo pro spektroskopie na základě kvantové mechaniky. Kvantově-mechanický popis stavů molekul vychází z několika principů a aproximací (adiabatická a Born-Oppenheimerova aproximace, Franck-Condonův princip). Podána je klasická a kvantová teorie vibrací molekul a vysvětlen pojem normální vibrace. Pojem symetrie molekul a její projev ve spektrech. Vysvětlena je teoretické podstata rezonančních spektroskopií (NMR, EPR).

Přehled látky:
1) Klasická teorie interakce optického záření a hmoty, důsledky pro spektroskopie. Obecný význam Kramers-Kronigových relací. 2) Kvantová teorie interakce optického záření a hmoty. Výběrová pravidla ve spektroskopiích. Fermiho zlaté pravidlo. 3) Kvantově-mechanický popis stavů molekul (adiabatická a Born-Oppenheimerova aproximace), rozdělení spektroskopií. 4) Teorie rotačních a vibračních spekter. Klasická a kvantová teorie malých vibrací. Normální vibrace. 5) Teorie elektronově -vibračních absorpčních a luminiscenčních spekter. Franck-Condonův princip. Molekulové orbitaly a jejich projev ve spektrech. 6) Teorie symetrie a vliv symetrie na spektra molekul. 7) Vztah mezi absorpčními a rozptylovými spektroskopiemi. 8) Podstata disperzních a FT metod. Reálná spektra, rozšíření spektrálních čar, vliv přístrojové funkce. 9) Kvazičarová spektra a teorie speciálních spektroskopií (site-selection, hole burning, spektroskopie polarizovaného světla, CD a ORD, spektroskopie nelineární jevů, dielektrická spektroskopie 10) Využití teorie autokorelačních funkcí ve spektroskopiích rozptylů a fluorescence. 11) Teoretická podstata magnetických rezonančních spektroskopií, Blochovy rovnice, základy klasické a kvantové teorie, pravidla štěpení čar, relaxační časy, matematická podstata NMRI. Rozdíl mezi NMR a EPR, anizotropní jevy. Spektroskopie tripletního stavu. Interpretace spekter volných radikálů. 12) Teoretické základy Mössbauerovy spektroskopie.