Sylabus
*
1. Přehled spektroskopických metod. Rozdělení záření podle vlnové délky, charakterizace zkoumaných energetických přechodů. *
2. Mössbauerova spektroskopie. Mössbauerův efekt, experimentální zařízení, dosažitelné rozlišení, tvar spektra, hyperjemná interakce, aplikace v chemické fyzice a biofyzice. *
3. Fotoelektronová spektroskopie. Princip (X-ray) ESCA a (UV) molekulární fotoelektronové spektroskopie, spektrometr, aplikace pro studium povrchů, chemický posuv. *
4. Hmotnostní spektroskopie. Princip, iontový zdroj, typy spektrometrů, využití v chemické fyzice a biofyzice. *
5. Atomová spektra. Vznik a značení spektrálních čar, výběrová pravidla, jedno- a více-elektronová spektra, plaménková a plasmová atomová emisní spektra, atomová absorpční a fluorescenční spektra, přesnost a využití. *
6. Molekulární spektra. Jablonského diagram, absorpce, vibrační relaxace, vnitřní konverze, intersystem crossing, fosforescence, zpožděná fluorescence, experimentální metody a zařízení, aplikace pro složité molekuly. Efekty v polarizovaném světle, lineární dichroismus, fotoselekce, časově rozlišená anizotropie. Optická aktivita, optická rotační disperze, cirkulární dichroismus, experimentální technika, interpretace výsledků. *
7. Rozptyly. Pružné (Rayleigh, Debye, Mie) a nepružné (Raman, Brillouin) rozptyly, klasický a kvantově mechanický přístup, vibrační studie dvou a víceatomových molekul, experimentální zařízení, aplikace v chemické fyzice a biofyzice. *
8. Infračervená spektroskopie. Klasická a kvantová teorie malých molekulárních vibrací, separace translace, vibrace a rotace, normální vibrace, symetrie, GF matice a její řešení, charakterističnost molekulárních vibrací, rotační spektra P, Q, R větev, výběrová pravidla pro vybrané molekuly, disperzní a FT spektrofotometr, interpretace spekter, srovnání s metodou Ramanova rozptylu. *
9. Magnetická rezonance. Spin-spinová a spin-mřížková interakce, Blochovy rovnice a jejich specielní řešení (stacionární, saturace, vybraná pulsní), experimentální technika, metody snímání spekter, cw EPR a pulsní NMR (FT) spektrometr, metody prostorového rozlišení, aplikace, chemický posuv, jemná interakce, analýza NMR spektra, EPR volných radikálů, interpretace multipletů ve spektru, tripletní stavy. Výsledky získané pro porfyriny a fotosyntetické systémy. *
10. Vysoce rozlišená infračervená spektroskopie. Výběrová pravidla, experimentální zařízení (disperzní a FT spektrometr), příprava vzorků (plyny, roztoky, pevná fáze). Využití při vibrační analýze, frekvence normálních vibrací porfyrinů a fotosyntetických systémů. *
11. Vysoce rozlišená spektra. Ramanova rozptylu Kvantově mechanický přístup, výběrová pravidla, rezonanční, povrchově zesílený,,... Ramanův rozptyl, CARS,... Experimentální zařízení (spektrální rozlišení + vysoká citlivost). *
12. Vibračně rozlišená Špolského a site selektivní spektroskopie. Krystalické a molekulární vibrace, model příměsového centra, elektron-fononová interakce, čistě elektronová čára a fononový pás, site distributivní funkce, případ Špolského spekter, site selektivní spektra, vibračně nerozlišená spektra, rezonanční případ. Nízkoteplotní spektroskopické experimentální zařízení, využití při vibrační analýze, frekvence normálních vibrací. Srovnání s metodami
2) a
3). *
13. Relaxační procesy a homogenní šířka optického přechodu. Interakce molekuly v matrici s koherentním laserovým zářením, fázová relaxace, matice hustoty, příčná a podélná relaxační doba, Rabiho frekvence, vztah mezi homogenní šířkou a relaxačními dobami. Přehled experimentálních metod určujících relaxační doby. *
14. Časově rozlišená spektroskopie (ns, ps, fs). Základy generace velmi krátkých světelných pulsů, metody lineární chronoskopie, metody excitujícího a sondujícího pulsu, optická uzávěrka, nelineární korelace. Využití při studiu přenosu energie a transportu náboje. *
15. Vypalování spektrální díry (hole burning). Podstata vzniku spektrální díry, persistentní a transientní díry, fotochemický a fotofyzikální mechanismus, relace mezi šířkou díry a homogenní šířkou optického přechodu, teplotní intenzitní a expoziční závislosti, elektron-fononová interakce. Experimentální zařízení. Využití při studium rychlých procesů. Efekty vnějších polí. Princip hole burning optických pamětí využívaných v molekulární elektronice . *
16. Fotonové echo. Feynman- Vernon- Hellwarth representace, analogie s NMR, dvou a tří pulsní echa, určování relaxačních dob. Využití při studiu rychlých procesů v biofyzice a chemické fyzice.
Anotace
Vysoce rozlišená infračervená a Ramanova spektroskopie. Využití při vibrační analýze, frekvence normálních vibrací porfyrinů a fotosyntetických systémů.
Vibračně rozlišená Špolského a site selektivní spektroskopie. Relaxační procesy a homogenní šířka optického přechodu. Časově rozlišená spektroskopie (ns, ps, fs) Využití při studiu přenosu energie a transportu náboje.
Vypalování spektrální díry (hole burning). Fotonové echo.