Uniwersytet Kazimierza Wielkiego w Bydgoszczy - Centralny System UwierzytelnianiaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Spektroskopia atomowa i molekularna 1300-Fz23SAiM-SD
Konwersatorium (KON) Semestr zimowy 2019/20

Informacje o zajęciach (wspólne dla wszystkich grup)

Liczba godzin: 30
Limit miejsc: (brak limitu)
Zaliczenie: Zaliczenie na ocenę
Rygory zaliczenia zajęć: zaliczenie na ocenę
Literatura uzupelniająca: 1. H. Haken, H. Ch. Wolf, Atomy i kwanty. Wprowadzenie do współczesnej spektroskopii atomowej, PWN 2002
2. H. Haken, H. Ch. Wolf, Fizyka molekularna z elementami chemii kwantowej, PWN, 1998
3. R. Eisberg, R. Resnick. Fizyka kwantowa atomów, cząsteczek, ciał stałych, jąder i cząstek elementarnych, PWN, Warszawa 1983

Metody dydaktyczne: ćwiczenia konwersatoryjne
Metody dydaktyczne - inne: zadania obliczeniowe, dyskusja
Literatura:

1. H. Haken, H. Ch. Wolf, Atomy i kwanty, PWN, 1997

2. Z. Kęcki, Podstawy spektroskopii molekularnej, PWN, 1972

3. J. Sadlej, Spektroskopia molekularna, WNT, 2002

Efekty uczenia się:

K_W04 - zna metody budowy modeli matematycznych w fizyce; potrafi samodzielnie odtworzyć podstawowe prawa i twierdzenia oraz ich dowody w kontekście spektroskopii atomowej i molekularnej (P_W03)

K_U01 - potrafi przeprowadzać wyprowadzenia wzorów fizycznych w oparciu o matematyczne modele fizyki w tym fizyki kwantowej (P_U01)

K_U04 - potrafi zastosować zdobytą wiedzę i umiejętności z zakresu fizyki do spektroskopii (P_U02)

K_K05 - rozumie potrzebę systematycznego zapoznawania się z czasopismami naukowymi i popularnonaukowymi z dziedziny spektroskopii (P_K02)

Metody i kryteria oceniania:

Zaliczenie na ocenę; pytania otwarte czy student potrafi zastosować praktycznie wiedzę uzyskaną na podstawie wykładu.

Kryteria oceniania:

Ocena bardzo dobra: student wykazuje dogłębną znajomość zagadnień ze spektroskopii atomowej i molekularnej (SAiM) przedstawiony w sylabusie; potrafi biegle zastosować wiedzę z wykładu

Ocena dobra: student wykazuje dużą znajomość zagadnień z SAiM przedstawionych w sylabusie; potrafi zastosować wiedzę z wykładu do zagadnień związanych z SAiM

Ocena dostateczna: student wykazuje podstawową znajomość zagadnień z SAiM przedstawiony w sylabusie; potrafi zastosować wiedzę z wykładu do bardzo prostych zagadnień związanych z SAiM

Ocena niedostateczna: student nie osiągnął standardów przedstawionych powyżej

Zakres tematów:

I. Spektroskopia atomowa

Klasyfikacja i cechy charakterystyczne widm. Widmo atomu wodoru. Wzór Balmera. Wzór Rydberga. Teoria Bohra atomu wodoru. Ruch jądra. Widma atomów wodoropodobnych. Teoria kwantowa atomu wodoru. Ruch w polu sił centralnych. Równanie Schrödingera. Radialne funkcje falowe atomu wodoru. Spin i moment magnetyczny elektronu. Struktura subtelna w atomie wodoru. Sprzężenie spin-orbita. Widma atomów metali alkalicznych.

Atomy wieloelektronowe. Widmo atomu helu. Korelacja elektronowa i zakaz Pauliego. Układ okresowy i struktura powłokowa. Stany podstawowe atomów. Stany wzbudzone i możliwe konfiguracje elektronowe. Termy atomowe. Zagadnienie wieloelektronowe. Metoda Hartree’ego-Focka. Sprzężenie momentów pędu. Sprzężenie L-S. Sprzężenie j-j. Momenty magnetyczne atomów wieloelektronowych.

Wpływ stałego zaburzenia na strukturę atomu. Atomy w polu magnetycznym. Normalne zjawisko Zeemana. Anomalne zjawisko Zeemana. Zjawisko Paschena-Backa. Kwantowa teoria normalnego i anomalnego zjawiska Zeemana. Atomy w polu elektrycznym. Zjawiska Starka i Kerra. Nadsubtelna struktura widm i przesunięcie izotopowe. Kwantowa teoria liniowego i kwadratowego zjawiska Starka. Rachunek zaburzeń w przypadku degeneracji i bez degeneracji stanów.

II. Spektroskopia molekularna

Cząsteczki. Jon H2+. Cząsteczka H2. Metoda Heitlera-Londona. Problem wielu elektronów w fizyce molekularnej. Równania Hartree’ego-Focka. Metoda pola samouzgodnionego. Ruch elektronów i jąder. Energia korelacji. Metoda oddziaływania konfiguracji.

Spektroskopia rotacyjna. Cząsteczki dwuatomowe. Model rotatora sztywnego. Rotator niesztywny. Efekty izotopowe. Rotacja cząsteczek trój- i wieloatomowych. Bąk symetryczny i asymetryczny. Oscylacje cząsteczek dwuatomowych: model oscylatora harmonicznego. Oscylator anharmoniczny. Drgania optycznie aktywne. Widma oscylacyjno – rotacyjne. Oscylacje cząsteczek wieloatomowych: drgania normalne. Widma elektronowe cząsteczek dwuatomowych: opis termów, reguły wyboru. Zasada Francka – Condona. Widma elektronowo – oscylacyjno – rotacyjne. Zjawisko Ramana. Spektroskopia ramanowska.

Oddziaływanie cząsteczek ze światłem. Rachunek zaburzeń zależny od czasu. Emisja spontaniczna i wymuszona oraz absorpcja światła przez cząsteczki. Zasada Francka – Condona. Prawdopodobieństwa przejść i współczynniki Einsteina. Obliczanie współczynnika absorpcji. Kształt linii widmowej. Rozkład Boltzmana. Poszerzenie dopplerowskie. Reguły wyboru.

Grupy zajęciowe

zobacz na planie zajęć

Grupa Termin(y) Prowadzący Miejsca Akcje
1 każda środa, 12:45 - 14:15, sala 17
Łukasz Rajchel 5/4 szczegóły
Wszystkie zajęcia odbywają się w budynku:
Budynek przy Al. Powstańców Wielkopolskich 2
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Kazimierza Wielkiego w Bydgoszczy.