Podstawowe treści I części wykładu: Spektroskopia masowa. Atom i wiązania chemiczne-spektroskopia molekularna. Metody dyfrakcyjne. Rezonans magnetyczny. Badanie struktury powierzchni.
Literatura do I części wykładu -FIZYKA WSPÓŁCZESNA W ZASTOSOWANIACH: 1.K.Pigoń, Z. Ruziewicz, Chemia fizyczna t.2, PWN 2.P.W.Atkins, Chemia fizyczna, PWN 3.A.Oleś, Metody eksperymentalne w fizyce ciała stałego, WNT
Powtórzenie-1 wykład. Źródła pola elektrycznego i magnetycznego. Ruch ładunku w polu E Ruch ładunku w polu B –podstawowe parametry toru ładunku Praca wykonana przez siłę w polu elektrycznym i magnetycznym. Zasada działania spektrometru masowego -schemat blokowy. Jakie informacje można uzyskać przy pomocy spektrometru ? Widma uzyskane przy pomocy spektrometru masowego-narysuj widmo H20
Powtórzenie-2 wykład 1.Jakie informacje o cząstce można uzyskać rozwiązując równanie Schrödingera? 2.Czy funkcja falowa ma jakiś sens fizyczny? 3.Język pojęć w mechanice kwantowej 4.Atom wodoru w mechanice kwantowej- dozwolone poziomy energetyczne,liczby kwantowe, stany kwantowe, orbitale. 5. Atomy wieloelektronowe, poziomy energetyczne, zakaz Pauliego, układ okresowy pierwiastków. 6. Hybrydyzacja orbitali-sp3, sp2 7. Rodzaje wiązań chemicznych. 8.Podstawowe parametry wiązania-długość, energia. 9. Oscylacje i rotacje wiązań-stany energetyczne, „siła wiązania”
Powtórzenie-3 wykład: 1.Schemat blokowy układu do pomiaru widm emisyjnych i absorpcyjnych 2. Rozpraszanie Ramana- układ do pomiaru widm ramanowskich. 3. Spektroskopia UV-VIS, efekt izotopowy, sprzężenie spin-orbita. 4. Widma oscylacyjne, oscylator harmoniczny dozwolone energie, reguły wyboru. Oscylator anharmoniczny. 5. Rodzaje oscylacji- informacje o wiązaniach uzyskane z widm oscylacyjnych. 6. Poziomy rotacyjne , energie, reguły wyboru. Moment bezwładności cząsteczek. 7. Spektroskopia Ramana a spektroskopia IR. 8. Określ energie fotonów potrzebne do przejść elektronowych, oscylacyjnych i rotacyjnych. 9.Fluorescencja i fosforescencja.
Powtórzenie-4 wykład. 1.Co to jest interferencja i dyfrakcja? 2.Interferencja konstruktywna i destruktywna, spójność promieniowania 3.Jakie obiekty ulegają zjawiskom dyfrakcji i interferencji? 4.Rodzaje struktur w ciele stałym. 5.Komórka elementarna i sieci Bravais. Co pełni rolę stałej siatki w strukturze krystalicznej? 6.Zaplanuj doświadczenie, w którym następuje dyfrakcja na strukturze atomowej. 7.Równanie Bragga-obraz dyfrakcyjny dla mono i polikryształów 8.Wyznaczanie dhkl i parametrów komórki elementarnej. 9.Zdolność rozdzielcza dyfraktometru
Powtórzenie-5 wykład 1.Moment magnetyczny, moment siły i energia potencjalna obwody kołowego z prądem. (pole obwodu S, prąd I) 2. Moment magnetyczny elektronu związany z jego ruchem orbitalnym i spinem. Magneton Bohra. 3.Moment magnetyczny atomów wieloelektronowych – diamagnetyki i paramagnetyki. 4.Spin protonu i neutronu-magnetyczne własności jądra atomowego. 5. Moment magnetyczny jądra atomowego-magneton jądrowy, współczynnik g 6.Efekt Zeemana-poziomy energetyczne jądra w polu B=0 i B0.-stany i . 7. Podstawy fizyczne rezonansu magnetycznego-energia potrzebna do zmiany ustawienia spinu : a) elektronu b) nukleonu 8.Zależność częstości rezonansowej od lokalnego pola magnetycznego-prze- sunięcie chemiczne. Identyfikacja grupy atomów. Ilość atomów H . 9.Sprzężenie spin-spin- subtelna struktura widma-ilość linii dla grup CHn 10. Obrazowanie NMR (MRI) i jego zastosowanie w medycynie. 11. O czym informuje: ilość zaabsorbowanej energii, wielkość energii, czas relaksacji? 12. Porównanie tomografii rtg i MRI
Powtórzenie- 6 wykład 1. Równanie Schrödingera -próg potencjału, bariera potencjału. 2.Prawdopodobieństwo przejścia cząstki przez barierę potencjału-prąd tunelowy 3.Zasada działanie mikroskopu polowego (FIM) i skaningowego mikroskopu tunelowego (STM) 4. Ostrze, układ przesuwający ostrze, układ do tłumienia drgań. 5.Na czym polega stałoprądowy i stałonapięciowy mod pracy mikroskopu? 6.Nanomanipulacje i nanolitografia. 7. Siły van der Waalsa. 8. Wykorzystanie siła van der Waalsa w mikroskopie sił atomowych (FIM) 9.Która z 3 opisanych metod służy do badania powierzchni metali, a która do badania izolatorów ?