Detail předmětu
Moderní spektroskopické metody
FCH-MC_MSMAk. rok: 2018/2019
Kurs podává ucelený přehled spektroskopických metod založených na elektromagnetickém záření. Rovněž zahrnuje principy konstrukce spektrometrů, zdrojů světla, detektorů a dalších nástrojů užívaných ve spektroskopii. Nakonec bude podán přehled o spektroskopických metodách, které jsou v současnosti v chemii užívány. Rovněž budou rozebrány i metody, které do chemie teprve proniknou.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
4
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Po absolvování kurzu budou studenti znát principy spektroskopie, konstrukce a použití spektrometrů a užití různých metod v chemické praxi.
Prerekvizity
Fyzikální chemie III
Fyzika - optika
Fyzika - optika
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Výuka předmětu je realizována formou: Přednáška - 2 vyučovací hodiny týdně, cvičení 2 hodiny 1x za dva týdny. Vyučujícím a studentům je k dispozici e-learningový systém LMS Moodle obsahující řešené spektroskopické úlohy.
Způsob a kritéria hodnocení
Písemná část bude obsahovat 7 příkladů na spektroskopické výpočty, ústní část se zaměří na celkový přehled a souvislosti
Osnovy výuky
1. Atomární a molekulové energiové hladiny. Elektromagnetické záření a spektrální přechody. Absorpce elektromagnetického záření
2. Atomární spektroskopie. Profil spektrální čáry
3. Rotační spektra, centrifugální distorze. Ramanovský rozptyl záření
4. Vibrační spektra, anharmonicita vibrací
5. Vibračně-rotační spektra dvouatomových molekul. Vibrace víceatomových molekul, grupové vibrace
6. Elektronová spektroskopie, Franck-Condonův princip. Výběrová pravidla pro elektronové přechody. Fluorescence a fosforescence, fotoelektronová spektroskopie
7. Spektrometry - konstrukce, disperzní hranoly, mřížky, rozlišení
8. Zdroje světla, lasery
9. Detektory a další příslušenství
10. Magnetické rezonanční metody. EPR a NMR spektroskopie
11. Emisní metody: ICP, LIBS, GD-OES, MW-OES, microdischarge-OES, VUV emise
12. Absorpční metody: UV-VIS, IR, FT-IR, MW, CRDS; fluorescenční metody: Raman, microRaman, fluorescenční spektrometrie, LIF, TALIF, laserová tomografie
13. Částicové metody: QMS, TOF MS, IMS, Augerova spektrometrie, XPS, XRD, RBS, Moesbauerova spektrometrie, SIMS, PIXE; další metody: elipsometrie, ultrazvuková spektrometrie, AFM, frekvenční spektrometrie
2. Atomární spektroskopie. Profil spektrální čáry
3. Rotační spektra, centrifugální distorze. Ramanovský rozptyl záření
4. Vibrační spektra, anharmonicita vibrací
5. Vibračně-rotační spektra dvouatomových molekul. Vibrace víceatomových molekul, grupové vibrace
6. Elektronová spektroskopie, Franck-Condonův princip. Výběrová pravidla pro elektronové přechody. Fluorescence a fosforescence, fotoelektronová spektroskopie
7. Spektrometry - konstrukce, disperzní hranoly, mřížky, rozlišení
8. Zdroje světla, lasery
9. Detektory a další příslušenství
10. Magnetické rezonanční metody. EPR a NMR spektroskopie
11. Emisní metody: ICP, LIBS, GD-OES, MW-OES, microdischarge-OES, VUV emise
12. Absorpční metody: UV-VIS, IR, FT-IR, MW, CRDS; fluorescenční metody: Raman, microRaman, fluorescenční spektrometrie, LIF, TALIF, laserová tomografie
13. Částicové metody: QMS, TOF MS, IMS, Augerova spektrometrie, XPS, XRD, RBS, Moesbauerova spektrometrie, SIMS, PIXE; další metody: elipsometrie, ultrazvuková spektrometrie, AFM, frekvenční spektrometrie
Učební cíle
Cílem předmětu je podání přehledu spektroskopických metod založeném na kvantové mechanice, spektroskopického vybavení a v současnosti užívaných spektroskopických metod.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
není
Základní literatura
Atkins P. W.: Physical Chemistry. Oxford University Press, Oxford 2006. (CS)
Pelikán P., Lapčík L., Zmeškal O., Krčma F.: Fyzikální chemie, Struktura hmoty. VUTIUM Brno, Brno 2000. (CS)
Pelikán P., Lapčík L., Zmeškal O., Krčma F.: Fyzikální chemie, Struktura hmoty. VUTIUM Brno, Brno 2000. (CS)
Doporučená literatura
Hollas J. M.: Modern Spectroscopy. Wiley, Chichester 1987. (CS)