Základy teorie přenosu energie v molekulárních systémech I - NBCM041

• Anglický název: Fundamentals of Energy Transfer in Molecular Systems I
• Zajišťuje: Fyzikální ústav UK (32-FUUK)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2020
• Semestr: zimní
• E-Kredity: 3
• Rozsah, examinace: zimní s.:2/0, Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Způsob výuky: prezenční
• Garant: doc. Mgr. Tomáš Mančal, Ph.D.; doc. RNDr. Jakub Pšenčík, Ph.D.
• Vyučující: doc. Mgr. Tomáš Mančal, Ph.D.; doc. RNDr. Jakub Pšenčík, Ph.D.
• Kategorizace předmětu: Fyzika > Biofyzika a chemická fyzika
• Je korekvizitou pro: NBCM042
• Je záměnnost pro: NHIF032

Anotace

čeština

Přednáška uvádí do popisu kvantových stavů molekul a jejich agregátů, zavádí Frenkelův excitonový model, stavy s přenosem náboje, Wannier-Mottovy excitony, diskutuje vliv termodynamické lázně a fononů na procesy přenosu energie a elektronů a představuje kompaktní jednotný kvantově mechanický popis přenosových jevů, jako jevů v otevřených kvantových systémech. Výše zmíněné teorie budou vsazeny do kontextu primárních procesů ve fotosyntéze. Výběrová přednášky v hodná pro studenty magisterského a doktorského studia teoretické fyziky/chemie a biofyziky na MFF a PřF.

Poslední úprava: T_FUUK (22.05.2015)

angličtina

The lecture introduces students into the description of quantum states of molecules and their aggregates, introduces Frenkel exciton model, charge transfer states, Wannier-Mott excitions, discusses the influence of thermodynamic bath and phonons on the transfer of energy and electrons, and provides a compact unified quantum mechanical description of transport phenomena from the point of view of open quantum system theory. The theory will be presented in the context of primary processes in photosynthesis.

Poslední úprava: T_FUUK (22.05.2015)

Cíl předmětu

čeština

Základní seznámení s problematikou a základní teoretické techniky teorie otevřených kvantových systémů.

Poslední úprava: T_FUUK (22.05.2015)

angličtina

Introduction to the energy transfer theory.

Poslední úprava: KAPSA/MFF.CUNI.CZ (11.04.2008)

Podmínky zakončení předmětu

čeština

Ústní zkouška a aktivní účast na přednáškách.

Poslední úprava: Mančal Tomáš, doc. Mgr., Ph.D. (13.10.2017)

angličtina

Oral exam and active participation at the lectures.

Poslední úprava: Mančal Tomáš, doc. Mgr., Ph.D. (13.10.2017)

Literatura

čeština

1) Struve WS (1995) Theory of electronic energy transfer. In: Blankenship R, Madigan MT and Bauer CE (eds) Anoxygenic photosynthetic bacteria, pp 297-313. Kluwer Academic Publisher, Dordrecht, The Netherlands

2) Renger T (2009) Theory of excitation energy transfer: from structure to function. Photosynth Res 102: 471-485

3) H.van Amerongen, L.Valkunas, and R.van Grondelle, Photosynthetic excitons, World Scientific, Singapore, (2000)

4) V.May and O.Kuhn, Charge and energy transfer dynamics in molecular systems, Wiley-VCH Verlag, Berlin, (2000)

5) M. Nepraš a M. Titz, Základy teorie elektronových spekter, SNTL, Praha(1983)

6) L. Valkunas, D. Abramavicius and T. Mancal, Molecular Excitation Dynamics and Relaxation, Wiley-VCH, Berlin, 2013

Poslední úprava: T_FUUK (22.05.2015)

Metody výuky

čeština

přednáška

Poslední úprava: KAPSA/MFF.CUNI.CZ (04.04.2008)

angličtina

lecture

Poslední úprava: KAPSA/MFF.CUNI.CZ (04.04.2008)

Sylabus

čeština

Frenkelův excitonový model, stavy s přenosem náboje, Wanier-Mottovy excitony, termodynamická lázeň, otevřené kvantové systémy, redukovaná matice hustoty, entanglement a úvod do teorie dekoherence, lázeň fononů, spektrální hustota, projekčně operátorová technika, poruchové metody k odvození řídících rovnic pro přenos energie a elektronů - Försterův přenos, Redfieldovy rovnice, Marcusova teorie. Základy primárních procesů ve fotosyntéze.

Poslední úprava: T_FUUK (22.05.2015)

angličtina

Pauli equation. GME.

Transport of excitation and electrons.

Phonon assisted transport.

Primary processes of photosynthesis.

Poslední úprava: KAPSA/MFF.CUNI.CZ (04.04.2008)