Detail předmětu
Netermodynamická kinetika
FCH-DCO_NKAk. rok: 2011/2012
V první části je podán přehled základních výsledků kvantové mechaniky a mechanismů srážek částic. V další části je podrobně diskutována problematika interací těžkých částic s elektrony i mezi sebou navzájem se započtením vlivů vysove excitovaných a metastabilních částic. Pozornost je věnována rovněž interakcím polovodičových částic se zářením.
Jazyk výuky
čeština
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Chemická kinetika na molekulární úrovni, vliv vysoce excitovaných stavů a záření, termodynamicky není možné realizovat vše.
Prerekvizity
Fyzika
Fyzikální chemie
Kvantová mechanika
Fyzikální chemie
Kvantová mechanika
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.
Způsob a kritéria hodnocení
Prezentace na zadané téma, diskuze v širších souvislostech.
Osnovy výuky
1. Kvantově mechanické základy
- Struktura atomu, energiové hladiny
- Struktura molekul, energiové hladiny
- Přechody mezi energiovými hladinami, výběrová pravidla
- Zářivé a metastabilní stavy
2. Vzájemné interakce částic
- Mechanismus srážek, zákony zachování
- Pružné a nepružné srážky
- Účinný průřez interakce
3. Interakce těžkých částic s elektrony
- Ionizace
- Záchyt elektronu
- Disociace molekul
- Excitace molekul
- Elektron iontová rekombinace
- Disociativní rekombinace
4. Vzájemné interakce těžkých částic
- Penningovská ionizace
- Energiový coupling stavů
- Přenos excitační energie mezi stejnými částicemi
- Přenos excitační energie mezi různými částicemi
- Disociativní přenos energie
- Rekombinační procesy atomů a radikálů
5. Interakce polovodičových částic se zářením
- Strukturní, optické a elektrické vlastnosti polovodičů
- Reakce nosičů náboje v koloidních polovodičích
- Termodynamické aspekty fotokatalýzy, optické absorpční vlastnosti koloidních polovodičů
- Kinetické aspekty fotokatalýzy
- Adsorpce a desorpce molekul na povrchu koloidních polovodičů
- Struktura atomu, energiové hladiny
- Struktura molekul, energiové hladiny
- Přechody mezi energiovými hladinami, výběrová pravidla
- Zářivé a metastabilní stavy
2. Vzájemné interakce částic
- Mechanismus srážek, zákony zachování
- Pružné a nepružné srážky
- Účinný průřez interakce
3. Interakce těžkých částic s elektrony
- Ionizace
- Záchyt elektronu
- Disociace molekul
- Excitace molekul
- Elektron iontová rekombinace
- Disociativní rekombinace
4. Vzájemné interakce těžkých částic
- Penningovská ionizace
- Energiový coupling stavů
- Přenos excitační energie mezi stejnými částicemi
- Přenos excitační energie mezi různými částicemi
- Disociativní přenos energie
- Rekombinační procesy atomů a radikálů
5. Interakce polovodičových částic se zářením
- Strukturní, optické a elektrické vlastnosti polovodičů
- Reakce nosičů náboje v koloidních polovodičích
- Termodynamické aspekty fotokatalýzy, optické absorpční vlastnosti koloidních polovodičů
- Kinetické aspekty fotokatalýzy
- Adsorpce a desorpce molekul na povrchu koloidních polovodičů
Učební cíle
Hlavním cílem je získání znalostí o principech interakcí částic v systémech mimo termodynamickou rovnováhu, která je velmi podrobně známa z běžné chemické kinetiky. Na základě těchto netermodynamických interakcí jsou v současnosti vyvíjeny nové procesy a technologie a proto studenti potřebují získat znalosti na nichž tyto technologie stojí.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
není
Základní literatura
B. Chapman: Glow Discharge Processes, John Wiley & Sons 2003, 0 (CS)
Zařazení předmětu ve studijních plánech