Detail předmětu

Spektroskopické metody

FCH-DCO_SMAk. rok: 2011/2012

Kurs podává ucelený přehled spektroskopických metod založených na elektromagnetickém záření i interakcích částic s hmotou. Rovněž zahrnuje principy konstrukce spektrometrů, zdrojů světla a částic, detektorů a dalších nástrojů užívaných ve spektroskopii. Nakonec bude podán přehled o spektroskopických metodách, které jsou v současnosti v chemii užívány. Rovněž budou rozebrány i metody, které do chemie teprve proniknou.

Jazyk výuky

čeština

Garant předmětu

prof. RNDr. František Krčma, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav fyzikální a spotřební chemie (ÚFSCH)

Výsledky učení předmětu

Základy kvantové mechaniky, laserová technika, konstrukce a vlastnosti různých typů spektrometrů, klasické spektroskopické metody pro chemické analýzy, laserové spektroskopické metody.

Prerekvizity

Matematika
Fyzika
Fyzikální chemie
Kvantová mechanika

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Prezentace na zadané téma, diskuze v širších souvislostech.

Osnovy výuky

1. Zdroje světla
- Záření černého tělesa
- Wiennovy zákony
- Stefan-Boltzmannův zákon
- Planckův zákon
- Struktura atomu a atomární spektra
- Dvouatomové molekuly a jejich spektra
- Víceatomové molekuly a jejich spektra
- Fluorescence, fosforescence, Ramanův rozptyl
- Lasery
2. Spektrometry
- Mřížka, hranol
- Detektory
Diody
Fotonásobiče
PDA
CCD
- Další zařízení
Chopper + lock-in zesilovač
Optická vlákna
Další optická a mechanická zařízení (čočky, zrcadla,...)
- Základní typy spektrometrů a montáž
- Kalibrace spektrometrů
3. Standartní spektroskopické metody
- ICP spektroskopie
- Optická emisní spektroskopie
- Laserová ablační spektroskopie
- Atomová absorpční spektroskopie
- UV-VIS spektroskopie
- FTIR spektroskopie
- Fluorimetrie
- Ramanovská spektroskopie
- EPR spektroskopie
- NMR spektroskopie
4. Moderní spektroskopické metody
- Laserová indukovaná fluorescence
- CARS, RECARS
- Cavity ring down spektroskopie (CRDS)
- Laserová indukovaná fluorescence (LIF, TALIF)
- Laserová tomografie
- Využití numerické simulace spekter

Učební cíle

Studenti získají přehled o spektroskopických metodách užívaných v chemické analýze stejně jako o metodách založených na laserové technice, které se do chemické praxe teprve dostanou v budoucnosti. Součástí kurzu je i přehled o vlastnostech a type různých spektrometrů.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

neni

Základní literatura

ATKINS, P.W., DE PAULA, J. Physical Chemistry, IX. Ed., Oxford, Oxford University Press, 2010, ISBN 978-1429218122 (CS)
HOLLAS J.M. Modern Spectroscopy, IV. Ed., Chichestr: John Wiley & Sons, 2004, ISBN 0-470-84415-9 (CS)

Doporučená literatura

LAPČÍK L., PELIKÁN, P., ZMEŠKAL, O., KRČMA, F. Fyzikální chemie III, Struktura hmoty, 1st ed., Brno: Vutium, 2000, ISBN 80-214-1583-5 (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program DKCP_FCH doktorský

    obor DKCPO_FCH , 1 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

  • Program DKCP_FCH_4 doktorský

    obor DKCPO_FCH_4 , 1 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

  • Program DPCP_FCH_4 doktorský

    obor DPCPO_FCH_4 , 1 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

  • Program DPCP_FCH doktorský

    obor DPCO_FCH , 1 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

  • Program CKCP_CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor CKCO_CZV , 1 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

  • Program DKCP_FCH_4 doktorský

    obor DKCPO_FCH_4 , 2 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

  • Program DPCP_FCH_4 doktorský

    obor DPCPO_FCH_4 , 2 ročník, zimní semestr, povinně volitelný