Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

© J. Koperski, Wykład fakultatywny 2008/09, Wykład 1 Sprawy organizacyjne Wpis do systemu USOSweb Wykład w poniedziałki 15-16.30, sala 227 IF UJ Zaliczenie.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "© J. Koperski, Wykład fakultatywny 2008/09, Wykład 1 Sprawy organizacyjne Wpis do systemu USOSweb Wykład w poniedziałki 15-16.30, sala 227 IF UJ Zaliczenie."— Zapis prezentacji:

1 © J. Koperski, Wykład fakultatywny 2008/09, Wykład 1 Sprawy organizacyjne Wpis do systemu USOSweb Wykład w poniedziałki , sala 227 IF UJ Zaliczenie wykładu: test frekwencja (2 nb)

2 Wykład monograficzny WFAIS.IF-Y306.0 Metody Nowoczesnej Spektroskopii Molekularnej - - od Teorii po Doświadczenie 1. Stany elektronowe molekuł 1.1. Przybliżenie adiabatyczne i pojęcie potencjału molekularnego 1.2. Przybliżenie Borna Oppenheimera 1.3. Odstępstwa od przybliżenia Borna-Oppenheimera 1.4. Pojęcie potencjału i powierzchni molekularnej 1.5. Stany elektronowe molekuł dwuatomowych 2. Przegląd metod opisu molekularnych wewnętrznych stopni swobody 2.1. Rotator sztywny i rotator nie-sztywny 2.2. Oscylator harmoniczny i oscylator anharmoniczny 2.3. Uogólnienie: oscylujący anharmonicznie rotator nie-sztywny 3. Spektroskopia elektronowa molekuł 3.1. Energia elektronowa i energia całkowita 3.2. Dipolowy moment przejścia elektronowego 3.3. Struktura oscylacyjna przejścia elektronowego Progresje, sekwencje oscylacyjne Analiza oscylacyjna widm (efekt izotopowy) © J. Koperski, Wykład fakultatywny 2008/09, Wykład 1

3 3.4. Struktura rotacyjna przejścia elektronowego Gałęzie pasm, czoło i degradacja pasma Analiza rotacyjna widm Przejścia 1 Σ - 1 Σ Przejścia 3 Σ - 1 Σ Przejścia 1 Π - 1 Σ (Λ-doubling) 4. Rozkłady natężeń 4.1. Widma oscylacyjne Zasada i współczynniki Francka-Condona 4.2. Widma rotacyjne Współczynniki Hönla-Londona 5. Typy przejść elektronowych 5.1. Reguły wyboru 5.2. Przejścia "bound-bound", "bound-free", oraz "free-free" 6. Metody analizy widm elektronowych 6.1. Graficzne, ekstrapolacja do granicy dysocjacji Metoda Birge-Sponer, metoda Gaydona 6.2. Metoda współczynników Dunhama 6.3. Metoda LeRoya-Bernsteina 6.4. IPA (inverse perturbation approach) 6.5. Programy symulacyjne © J. Koperski, Wykład fakultatywny 2008/09, Wykład 1

4 7. Metody molekularnej spektroskopii laserowej 7.1. Spektroskopia absorpcyjna i fluorescencyjna 7.2. Fluorescencja wzbudzona wiązką laserową 7.3. Spektroskopia stanów wzbudzonych i rydbergowskich 7.4. Spektroskopia podwójnego rezonansu 7.5. Spektroskopia wielofotonowa 8. Laserowa spektroskopia ramanowska w podczerwieni 9. Spektroskopia w skolimowanych wiązkach molekularnych 10. Spektroskopia polaryzacyjna (polarization labeling) 11. Spektroskopia laserowa z rozdzielczością czasową © J. Koperski, Wykład fakultatywny 2008/09, Wykład 1

5 Literatura G.Herzberg, Molecular spectra and molecular structure. I. Spectra of diatomic molecules J. I. Steinfeld, Molecules and radiation: an introduction to modern molecular spectroscopy P. W. Atkins, R.S. Friedmann, Molecular quantum mechanics J. M. Hollas, Modern spectroscopy H. Lefebvre, R.W. Field, Perturbations in the spectra of diatomic molecules H. Haken, H. C. Wolf, Fizyka molekularna z elementami chemii kwantowej W. Demtröder, Spektroskopia laserowa © J. Koperski, Wykład fakultatywny 2008/09, Wykład 1

6 Stany elektronowe molekuł (I) WYKŁAD 1 © J. Koperski, Wykład fakultatywny 2008/09, Wykład 1

7 ΔReΔRe … Widma molekularne - ciągłe (VIS, UV) - dyskretne Przejścia molekularne - czysto rotacyjne (IR) +isotope struct. +isotop struct. J J υ υ obszar mikrofal (λ ~ 2 do 20 μm) różne υ różne J - ro-oscylacyjne (mid-IR) - elektronowe ro-oscylacyjne (bliski IR - UV) różne E el różne υ różne J (λ ~ 0.1 do 2 μm) h ν = (E el 2 + E osc 2 + E rot 2 ) – ( E el 1 + E osc 1 + E rot 1 ) +isotope struct. +isotop struct. obszar mikrofal (λ ~ 1mm do 1 m) to samo υ różne J hνhν © J. Koperski, Wykład fakultatywny 2008/09, Wykład 1

8 υ=45 υ=0 22 υ= υ=0 45 X10+X10+ g u Przykład elektronowego przejścia molekularnego złożona struktura Cd 2 struktura oscylacyjna struktura izotopowa 114 Cd 114 Cd – homo (14%) 112 Cd 116 Cd – hetero (3%) np. A 1 +A 2 =228: © J. Koperski, Wykład fakultatywny 2008/09, Wykład 1

9 1 J X 1 Σ g (Ω=0) + 1 Σ u (Ω=0) symulacja J RP 0 (+) doświadczenie () 5 0 (+) () 5 ()() 114 Cd I 1 = I 2 =0, antysym. poziomy nie istnieją Przykład elektronowego przejścia molekularnego złożona struktura 114 Cd 114 Cd – homo (14%) 112 Cd 116 Cd – hetero (3%) np. A 1 +A 2 =228: struktura rotacyjna © J. Koperski, Wykład fakultatywny 2008/09, Wykład 1

10 Interpretacja widm molekularnych - uzyskiwane informacje - widma rotacyjne. energetyczna struktura rotacyjna geometryczna struktura molekuły - widma oscylacyjne ((( ))) energetyczna struktura oscylacyjna siły działające pomiędzy oscylującymi atomami (jądrami) energia dysocjacji - widma elektronowe stany elektronowe, ich stabilność dystrybucja e – pomiędzy stanami elektronowymi - szerokości linii (osc, rot) czasy życia stanów wzbudzonych (osc, rot) energie dysocjacji © J. Koperski, Wykład fakultatywny 2008/09, Wykład 1

11 Rozwój mechaniki kwantowej – lata 20 te i 30 te XX wieku widma molekularne struktura molekuł © J. Koperski, Wykład fakultatywny 2008/09, Wykład 1 energia poziomu oscylacyjnego potencjał Morsa energia dysocjacji

12 Rozwój metod i technik doświadczalnych, druga połowa XX wieku do lat 50 tych XX w. klasyczna spektroskopia emisyjna i absorpcyjna spektrografy i klasyczne źródła światła (lampy spektralne) niewystarczająca zdolność rozdzielcza sukces obliczeń ab initio tylko dla małych molekuł (H 2, H 2 + ) 2 ga połowa XX w. nowe metody: spektroskopia mikrofal spektroskopia fourierowska spektroskopia fotoelektronów zastosowania promieniowania synchrotronowego rozwój SPEKTROSKOPII LASEROWEJ zrozumienie wiązań w stanach podstawowych małych molekuł trudności w badaniu stanów wzbudzonych (reakcje chemiczne) badanie zaburzeń pomiędzy stanami elektronowymi sukces obliczeń ab initio dla dużych systemów molekularnych, biomolekuł, klasterów szczególne zainteresowanie badanie pojedynczych molekuł (elementarne stopnie swobody) jony molekularne (kryptografia, komputery kwantowe) molekuły vdW (domieszkowanie innych wiązań) klastery (n-wymiarowe obiekty, swobodna molekuła - ciecz - kryształ) biofizyka i inżynieria genetyczna biotechnologie © J. Koperski, Wykład fakultatywny 2008/09, Wykład 1

13 Molekularne Stany Elektronowe ((())) model: struktura oparta na położeniu jąder atomowych uśredniony rozkład przestrzenny wszystkich e – wokół jądra + e – działają jak klej utrzymujący jądra atomowe w molekule i przeciwdziałający siłom odpychającym działającym pomiędzy dodatnio naładowanymi jądrami + + – – – – – – – – – – – – stan równowagi: MINIMUM CAŁKOWITEJ ENERGII MOLEKUŁY (E el + E osc + E rot ) każdy ruch molekularny (el, osc, rot) ruch translacyjny S i rotacja wokół S (CM) Czy to jest dokładny opis ? Czy i jakie odstępstwa od tego modelu są możliwe ? Czy opis ten może być ulepszony ? © J. Koperski, Wykład fakultatywny 2008/09, Wykład 1


Pobierz ppt "© J. Koperski, Wykład fakultatywny 2008/09, Wykład 1 Sprawy organizacyjne Wpis do systemu USOSweb Wykład w poniedziałki 15-16.30, sala 227 IF UJ Zaliczenie."

Podobne prezentacje


Reklamy Google