Teoretické základy moderních spektroskopických metod - MC260P31

• Anglický název: Theoretical Basis of Modern Spectroscopic Methods
• Český název: Teoretické základy moderních spektroskopických metod
• Zajišťuje: Katedra fyzikální a makromol. chemie (31-260)
• Fakulta: Přírodovědecká fakulta
• Platnost: od 2022
• Semestr: zimní
• E-Kredity: 3
• Způsob provedení zkoušky: zimní s.:písemná
• Rozsah, examinace: zimní s.:2/0, Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: 3
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Poznámka: povolen pro zápis po webu
• Garant: prof. doc. RNDr. Petr Bouř, CSc.
• Vyučující: prof. doc. RNDr. Petr Bouř, CSc.
• Neslučitelnost : MC260P94

Anotace

čeština

Přednáška poskytne přehled o fyzikálních základech optické a NMR spektroskopie a kvantově-chemických simulací spekter. Budou probrány základy teoretických výpočtů spektrálních parametrů a ostatních molekulových vlastností, tj. kvantová a molekulární mechanika. Také seznámí posluchače s použitím moderních spektroskopických metod pro určování struktury molekul. Teoretický výklad bude doplněn počítačovým cvičením.

Poslední úprava: Bouř Petr, prof. doc. RNDr., CSc. (07.06.2019)

angličtina

The course offers overview of physical principles of optical and NMR spectroscopies and quantum-chemical spectral simulations. Introduction to the theoretical simulations of spectral parameters and other molecular properties will be presented, i.e., quantum and molecular mechanics. Students will also learn how to use the modern spectroscopic method to determine molecular structure. The theoretical part will be complemented by exercises with computer.

Poslední úprava: Bouř Petr, prof. doc. RNDr., CSc. (07.06.2019)

Literatura

čeština

http://hanicka.uochb.cas.cz/~bour/prednaska/skripta.pdf
http://hanicka.uochb.cas.cz/~bour/prednaska/skripta2.doc
Molecular Vibrational-Rotational Spectra, D. Papousek and M. R. Aliev, Elsevier, Amsterdam, 1982.
Density-Functional Theory of Atoms and Molecules, R. Parr, W. Yang, Oxford University Press 1989.
Josef Kvasnica, Teorie elektromagnetického pole, Academia, Praha, 1985.
Vibrational Optical Activity, L. D. Nafie, Wiley 2011.
Malcolm H. Levitt: Spin Dynamics: Basics of Nuclear Magnetic Resonance, Wiley 2001.

Poslední úprava: Bouř Petr, prof. doc. RNDr., CSc. (07.06.2019)

Požadavky ke zkoušce

čeština

Zkouška ve formě testu zahrnuje otázky z probrané látky (viz sylabus - základy kvantové mechaniky, molekulová dynamika, teorie elektromagnetického záření, poruchový počet, pravděpodobnosti přechodu, vibrační, Ramanovy a UV-vis spektroskopické techniky, simulace spekter pomocí běžných kvantově-chemických programů,teorie nukleární magnetické rezonance, interpretace a výpočty NMR spekter).

Poslední úprava: Bouř Petr, prof. doc. RNDr., CSc. (07.06.2019)

angličtina

Written test includes questions from the lecture topics (see the sylabus - basics of quantum mechanics, molecular mechanics, theory of electromagnetic radiation, perturbation calculus, probability of a transition, vibrational, Raman and UV-vis spectroscopies, simulation of the spectra using quantum-chemical programs, theory of nuclear magnetic resonance and computation of NMR spectra).

Poslední úprava: Bouř Petr, prof. doc. RNDr., CSc. (07.06.2019)

Sylabus

čeština

1. Strukturní a výpočetní metody v chemii. Základy molekulové dynamiky.
2. Základy kvantové mechaniky
3. Kvantová chemie (HF, DFT, LCAO)
6. Teorie elektronové hustoty
4. Poruchový počet - statický, MP2
5. Poruchový počet - časově závislý, pravděpodobnost přechodu, spektrální intenzity
7. Základy teorie elektromagnetického záření (Maxwellovy rovnice, interakce světla s hmotou, polarizovatelnost, komplexní permitivita)
8. Fyzikální principy a teorie nukleární magnetické resonance, vektorový model, populační model, produktové operátory
9. Metody NMR spektroskopie, interpretace spekter
10. Přehled optických metod používaných v chemii a biologii (elektronový cirkulární dichroismus, vibrační absorpce a cirkulární dichroismus, Ramanův rozptyl a Ramanova optická aktivita)
11. Výpočty a simulace spekter pomocí běžných kvantově-chemických programů
12. Ukázka NMR/spektroskopických laboratoří - exkurze

Poslední úprava: Bouř Petr, prof. doc. RNDr., CSc. (07.06.2019)

angličtina

1. Structural and computational method in chemistry, molecular dynamics.

2. Introduction to quantum mechanics

3. Quantum chemistry(HF, DFT, LCAO)

4. Density functional theory

5. Perturbational calculus, static, MP2

6. Perturbational calculus, dynamic, transition probability, spectral intensity

7. Theory of electromagnetic radiation, Maxwell equations, interaction of ligth with molecules, polarizability

8. Nuclear magnetic resonance, vector and population model, product operators

9. NMR spectroscopic methods, spectral interpretation

10. Optical methods usech in chemistry and biology (electronic circular dichroism, vivrational absorption and circular dichroism, Raman scattering, Raman optical activity).

11. Simulation of spectral parameters by computer programs

12. Visit of a NMR/spectroscopic laboratory

Poslední úprava: Bouř Petr, prof. doc. RNDr., CSc. (07.06.2019)