Last update: RNDr. Vojtěch Kapsa, CSc. (16.09.2021)
The lecture describes and explains the influence of molecular structure and symmetry on the observed absorption or emission spectra. The rotational, vibrational and electronic spectra of diatomic and polyatomic
molecules will be discussed, from the basics to the advanced
parts including spin-orbital interaction and hyperfine structure. The course is aimed primarily at students of theoretical disciplines, but can also be useful for researchers / doctoral students with an experimental focus in
the field of molecular spectroscopy.
Intended for physics students, especially in the 1st year o
Last update: RNDr. Vojtěch Kapsa, CSc. (16.09.2021)
Přednáška popisuje a vysvětluje vliv molekulární struktury a symetrie na pozorovaná absorpční nebo emisní
spektra. Postupně budou probrány rotační, vibrační a elektronická spektra
dvouatomových a víceatomových molekul, a
to od úplných základů až po pokročilé partie zahrnující spin-orbitální interakci a hyperjemnou strukturu. Kurz je
cílen především studentům teoretických oborů, ale může být užitečný i pro
řešitele diplomových prací/ doktorandy s
experimentálním zaměřením v oboru molekulární spektroskopie.
Určeno studentům fyziky počínaje 1. r. NMgr.
Aim of the course -
Last update: doc. Ing. Lucie Augustovičová, Ph.D. (16.09.2021)
Demonstration of the influence of molecular symmetry on the spectra of molecules.
Last update: RNDr. Vojtěch Kapsa, CSc. (16.09.2021)
Předvedení vlivu molekulární symetrie na spektra molekul.
Literature -
Last update: doc. Ing. Lucie Augustovičová, Ph.D. (16.09.2021)
P. R. Bunker, P. Jensen, Molecular Symmetry and Spectroscopy, 2nd ed., Nrc Pubns, 1998.
G. Herzberg, Molecular Spectra and Molecular Structure: Spectra of Diatomic Molecules, 2nd ed. Krieger Pub Co, 1989.
Peter F. Bernath, Spectra of Atoms and Molecules , 2nd ed., Oxford University Press, N.Y., 1995.
Dušan Papoušek, Mamed R. Aliev: Molecular Vibrational-Rotational Spectra, Academia, Prague, 1982.
Last update: RNDr. Vojtěch Kapsa, CSc. (16.09.2021)
P. R. Bunker, P. Jensen, Molecular Symmetry and Spectroscopy, 2nd ed., Nrc Pubns, 1998.
G. Herzberg, Molecular Spectra and Molecular Structure: Spectra of Diatomic Molecules, 2nd ed. Krieger Pub Co, 1989.
Peter F. Bernath, Spectra of Atoms and Molecules , 2nd ed., Oxford University Press, N.Y., 1995.
Dušan Papoušek, Mamed R. Aliev: Molecular Vibrational-Rotational Spectra, Academia, Prague, 1982.
Requirements to the exam -
Last update: doc. Ing. Lucie Augustovičová, Ph.D. (16.09.2021)
The exam is oral and the requirements correspond to the syllabus of the subject in the range that was presented at the lecture.
Last update: RNDr. Vojtěch Kapsa, CSc. (16.09.2021)
Zkouška je ústní a požadavky odpovídají sylabu předmětu v rozsahu, který byl prezentován na přednášce.
Syllabus -
Last update: doc. Ing. Lucie Augustovičová, Ph.D. (16.09.2021)
1. Introduction, absorption and emission of radiation, line shape
2. Symmetry of molecules, symmetry operators, point groups
3. Matrix representation, reducible and irreducible representations, character tables
4. Group theory in quantum mechanics, symmetry of the Hamiltonian, use of symmetry in calculation of selection rules and overlap integrals.
6. Pure rotational spectroscopy, rigid and non-rigid rotor, diatomic molecules, symmetric and asymmetric tops, selection rules
7. Vibration of molecules, diatomic and polyatomic molecules, normal modes and their symmetry
8. Vibration-rotation transitions, selection rules and intensities of transitions
9. Electronic spectra of diatomic molecules, vibrational and rotational structure
10. Singlet transitions - Singlet and non-Singlet transitions, Hund's cases
11. Symmetry of energy levels of diatomic molecules, parity e / f, gerade / ungerade, nuclear spin degeneration, s / a parity, line intensities
12. Electronic spectra of polyatomic molecules, molecular orbital, Huckel's theory of MO, vibrational structure, Jahn-Teller and Renner-Teller effect, transition intensities
Last update: doc. Ing. Lucie Augustovičová, Ph.D. (16.09.2021)
1. Úvod, absorpce a emise záření, tvar čáry
2. Symetrie molekul, operatory symetrie, bodové grupy
3. Maticová reprezentace, reducibilní a ireducibilní representace, tabulky charakterů
4. Teorie grup v kvantové mechanice, symetrie hamiltoniánu, využití symetrie při výpočtu výběrových pravidel a překryvových integrálů.
5. Atomová spektroskopie, atom vodíku, víceelektronové systémy, výběrová pravidla a intensity přechodů
6. Čistě rotační spektroskopie, tuhý a netuhý (rigid a non-rigid) rotor, dvouatomové molekuly, symetrické a asymetrické topy, výběrová pravidla
7. Vibrace molekul, dvouatomové a víceatomové molekuly, normální módy a jejich symetrie
8. Vibračně-rotační přechody, výběrová pravidla a intensity přechodů
9. Elektronická spektra dvouatomových molekul, vibrační a rotační struktura
10. Přechody typu Singlet - Singlet a non-Singlet přechody, Hundovy případy
