Пацаева Светлана Викторовна
Описание курса:
Курс «Новые подходы спектроскопии для решения фундаментальных задач» (специализированный физический практикум) посвящен спектрально-оптическим методам изучения взаимодействия излучения с веществом в конденсированных средах. В настоящее время оптическая спектроскопия представляет собой незаменимый инструмент познания структурных особенностей вещества, изучения межмолекулярных взаимодействий и комплексообразования, количественного анализа индивидуальных веществ и их смесей.
Целью курса является практическое обучение студентов физическим основам и современному состоянию оптической спектроскопии.
План курса:
1. Тема занятия: Фосфоресценция.
Измерение времени жизни возбужденных состояний атомов и молекул. Роль триплетных состояний в переносе энергии фотовозбуждения в координационных соединениях.
Задача № 13. «Роль триплетных состояний в переносе энергии: люминесцирующие
пленки комплексов лантанидов»
2. Тема занятия: Неразрушающие методы диагностики. Флуоресцентные показатели листьев растений как индикатор физиологического состояния.
Задача № 14. «Флуоресценция листьев растений в период осенней деградации хлорофилла. Регистрация спектров через оптоволоконный зонд»
3. Тема занятия: Физические методы изучения фотосинтеза. Измерение содержания лорофиллов и каротиноидов в листьях растений. Электронные спектры поглощения света антоциановыми пигментами растений при различных значениях рН среды.
Задача № 15. «Электронные спектры поглощения света растительными
пигментами: качественные и количественные измерения»
4. Тема занятия: Проявления взаимодействия хромофоров в
спектрально-люминесцентных свойствах. Механизмы тушения флуоресценции.
Статическое и динамическое тушение.
Задача № 16. «Концентрационное тушение люминесценции красителей в мицеллах»
5. Тема занятия: Основные этапы работы над научной статьей в иностранный
журнал. Рубрикация статьи, обзор литературы, аннотация.
Научно-исследовательские отчеты студентов по выполненным ранее работам.
6. Тема занятия: Флуоресценция белков, биологических тканей и клеток
микроорганизмов.
Задача № 17. «Флуоресценция одноклеточных водорослей, выращенных в
различных условиях освещения»
7. Тема занятия: Колебательная спектроскопия: ИК-поглощение и
комбинационное рассеяние. Математические методы выделение индивидуальных
спектральных компонентов. Фурье-деконволюция и метод высших производных.
Задача № 18. «Колебательная спектроскопия и флуориметрический анализ биомолекул»
8. Тема занятия: Количественные измерения. Нормировка спектров.
Математические методы выделение индивидуальных спектральных компонентов.
Хроматографические методы. Спектроскопическая диагностика нефтяных
загрязнений.
Задача № 19. «Определение следовых количеств нефтяных загрязнений в воде и
почве»
9. Тема занятия: Оптическая спектроскопия наноразмерных материалов.
Задача № 20. «Регистрация оптических свойств наноалмазов в суспензиях и
изучение их взаимодействия с биомолекулами»
10. Тема занятия: Основные этапы работы над докладом на международной
конференции. Написание тезисов доклада. Доклад и ответы на вопросы. Защита
проектов в форме доклада с компьютерной презентацией.
11. Тема занятия: Механизмы передачи энергии в фотосинтетическом аппарате
бактерий. Аноксигенный бактериальный фотосинтез. Тонкослойная хроматография
с регистрацией спектров флуоресценции.
Задача № 21. «Спектроскопия хлоросомного бактериохлорофилла в клетках
аноксигенных фототрофов».
12. Тема занятия: Особенности лазерного возбуждения спектров флуоресценции.
Оптические свойства молекул в высокоагрегированном состоянии.
Задача № 22. «Лазерная спектроскопиясложных молекул в мономерном и
высокоагрегированном состоянии».
13. Тема занятия: Спектральные задачи экологической направленности.
Спектральные и физико-химические методы изучения стратифицированных водных
экосистем. Спутниковые методы дистанционного зондирования.
Задача № 23. «Изучение реликтовых водоемов Арктической зоны»
14. Тема занятия: Основные этапы работы над научной статьей в иностранный
журнал. Ответы на замечания рецензентов. Научно-исследовательские отчеты
студентов в форме научных статей.
15. Тема занятия: Моделирование оптических свойств биомолекул и
геополимеров. Модели невзаимодействующих флуорофоров и модели с переносом
заряда. Математические методы обработки спектров и улучшения разрешения.
Спектроскопия высших производных.
Задача № 24. «Изучение трансформации гумусовых веществ микромицетами»
16. Тема занятия: Нелинейная лазерная флуориметрия (спектроскопия насыщения флуоресценции). Решение обратных задач спектроскопии оптимизационными методами (нейронные сети, генетические алгоритмы).
Задача № 25. «Неоднородное уширение контура флуоресценции при импульсном
лазерном возбуждении»
17. Тема занятия: Этапы работы над выпускной работой. Рубрикация дипломной
работы. Обзор литературы и оформление списка цитирований.
Научно-исследовательские отчеты студентов по выполненным ранее работам.
18. Тема занятия: Защита выпускной работы. Подготовка научного доклада и компьютерной презентации.
Защита проектов по выполненным задачам в форме доклада с компьютерной
презентацией.
Итоговая аттестация.
Зачет с оценкой.
