Teoretické základy molekulární spektroskopie - NBCM031

• Anglický název: Theoretical Foundations of Molecular Spectroscopy
• Zajišťuje: Katedra chemické fyziky a optiky (32-KCHFO)
• 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: nevyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Způsob výuky: prezenční
• Způsob výuky: prezenční
• Garant: RNDr. Vojtěch Kapsa, CSc.; doc. Mgr. Jaroslav Zamastil, Ph.D.
• Kategorizace předmětu: Fyzika > Biofyzika a chemická fyzika
• Neslučitelnost : NBCM165
• Záměnnost : NBCM165

Anotace

čeština

Poslední úprava: T_KCHFO (11.02.2013)

Interakce látky s elmg. polem v druhém kvantování. Einsteinovy koeficienty - zavedení fenomenologické a z druhého kvantování. Dipólová a vyšší multipólové aproximace. Tvar spektrální čáry izolované molekuly. Tvar spektrální čáry systému ovlivněného měřením. Vliv interakcí na spektrální čáru. Výběrová pravidla. Vhodné pro studenty magisterského a doktorského studia.

angličtina

Poslední úprava: T_KCHFO (11.05.2001)

Interaction of matter with elmg. field using second quantization. Einstein coefficients, dipole and higher multipole approximation. Form of the spectral line of isolated molecule and molecule interacting with the measuring apparatus. Selection rules.

Cíl předmětu

čeština

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

Seznámení se s teoretickými základy spektroskopie.

angličtina

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

Theoretical foundations of spectroscopy.

Literatura

čeština

Poslední úprava: G_F (26.05.2003)

A. S. Davydov: Kvantová mechanika, SPN, Praha, 1978

J. Formánek: Úvod do kvantové mechaniky, Academia, Praha, 1983

H. Haken: KvantovopoŚová teória tuhých látok, Alfa, Bratislava, 1987. (existuje i německá a anglická verze)

H. Haken, H. Ch. Wolf: Molecular Physics and Elements of Quantum Chemistry, Springer, Berlin, 1995

W. Demtroder: Laser Spectroscopy, Springer, Berlin, 1996 (existuje i starší vydání, dokonce i v ruštině)

angličtina

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

A. S. Davydov: Kvantová mechanika, SPN, Praha, 1978

J. Formánek: Úvod do kvantové mechaniky, Academia, Praha, 1983

H. Haken: KvantovopoŚová teória tuhých látok, Alfa, Bratislava, 1987. (existuje i německá a anglická verze)

H. Haken, H. Ch. Wolf: Molecular Physics and Elements of Quantum Chemistry, Springer, Berlin, 1995

W. Demtroder: Laser Spectroscopy, Springer, Berlin, 1996 (existuje i starší vydání, dokonce i v ruštině)

Metody výuky

čeština

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

přednáška

angličtina

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

Lecture

Požadavky ke zkoušce

Poslední úprava: RNDr. Vojtěch Kapsa, CSc. (06.10.2017)

Zkouška je ústní. Požadavky odpovídají sylabu předmětu v rozsahu, který byl prezentován na přednášce.

Sylabus

čeština

Poslední úprava: G_F (26.05.2003)

Přednáška se snaží poskytnout teoretické základy nutné pro pochopení principů rozličných metod optické spektroskopie. Je vhodná i pro studenty neteoretiky a studenty jiných fakult. Náročnost a hloubka výkladu se upřesní po dohodě s posluchači.

Jazyk druhého kvantování. Zavedení kreačních a anihilačních operátorů. Bosony a fermiony. Hamiltoniány v druhém kvantování.

Popis molekul a pevných látek. Bornova - Oppenheimerova aproximace. Adiabatická aproximace. Normální kmity. Rotace molekul. Řádový odhad velikosti energií elektronového, vibračního a rotačního pohybu. Pásová struktura.

Kvantování elektromagnetického pole. Popis světelné vlny. Lineární a kruhová polarizace. Hamiltonián elektromagnetického pole v poloklasickém přiblížení a v druhém kvantování.

Interakce záření s látkou. Einsteinovy koeficienty. Interakční hamiltonián poloklasický a v druhém kvantování. Poruchový popis interakce a Fermiho zlaté pravidlo. Fenomenologické zahrnutí konečné doby života vybuzených stavů. Přirozená šířka spektrální čáry.

Mechanismy rozšiřování spektrálních čar v plynech a kapalinách. Dopplerovské rozšíření. Rozšíření průletem. Srážkové rozšíření.

Spektrální čáry molekul a iontů v pevných látkách. Bezfononová čára. Vibrační satelity. Teplotní závislost tvaru spektrálních čar. Spektroskopie hole-burningu.

Přenos excitace mezi molekulami. Pauliho kinetická rovnice a zobecněná kinetická rovnice.

Depolarizace fluorescence. Rotační depolarizace. Depolarizace v důsledku přenosu excitace.

angličtina

Poslední úprava: G_F (26.05.2003)

Interaction of matter with elmg. field using second quantization. Einstein coefficients, dipole and higher multipole approximation. Form of the spectral line of isolated molecule and molecule interacting with the measuring apparatus. Selection rules.