Пацаева Светлана Викторовна
«Электронные спектры сложных молекул. Теоретические основы и практика измерений»
Описание курса:
Курс «Электронные спектры сложных молекул. Теоретические основы и практика измерений» (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 обучение студентов теоретическим основам и практике использования современных приборов оптической спектроскопии.
План курса:
Лекция 1
Вводное занятие: Основные понятия оптической спектроскопии.
Лекция 2
Характеристика спектральных приборов, назначение и основные схемы спектрометров. Конструктивные элементы спектральных приборов.
Лекция 3
Излучение и поглощение света изолированными и взаимодействующими атомами и молекулами. Основы абсорбционной спектроскопии. Источники ошибок при измерении спектров поглощения. Методы обработки спектров. Нетрадиционные подходы и решения.
Лекция 4
Спектроскопия отражения (взаимодействие света с поверхностью: отражение, преломление, зеркальное рассеяние, диффузное рассеяние; техника измерения спектров отражения).
Лекция 5
Особенности распространения и преломления электромагнитных волн в пространственно ограниченных фотонных кристаллах. Механизмы формирования спектров брэгговского отражения света от фотонных кристаллов при разных углах падения света на кристалл.
Лекция 6
Основные этапы работы над научной статьей. Обзор литературы. Аннотация, разделы статьи. Построение графиков и представление результатов. Научно-исследовательские отчеты студентов по выполненным ранее работам.
Лекция 7
Основы флуоресцентной спектроскопии. Измерение и представление спектров люминесценции (спектры возбуждения и испускания люминесценции). Спектроскопия наноразмерных объектов.
Лекция 8
Анизотропия флуоресценции (поляризация флуоресценции). Изучения локальной вязкости, определение локальной микроструктуры мембран или липидного состава с помощью поляризованной люминесценции.
Лекция 9
Корректировка спектральной чувствительности флуориметра. Правило зеркальной симметрии Левшина-Вавилова для спектров поглощения и люминесценции и его квантово-механическое обоснование.
Лекция 10
Квантовый выход флуоресценции. Методы его измерения.
Лекция 11
Основные этапы работы над докладом на конференции. Написание тезисов доклада. Подготовка научного доклада. Защита проектов по выполненным ранее задачам в форме доклада.
Лекция 12
Фосфоресценция как особый тип фотолюминесценции. Измерение фосфоресценции при низких температурах. Условия наблюдения фосфоресценции при комнатной температуре. Квантовый выход фосфоресценции. Время жизни фосфоресценции.
Лекция 13
Колебательная спектроскопия. Физические основы спектроскопии комбинационного рассеяния света. КР-спектрометры. Спектры комбинационного рассеяния света в жидкости и их использование для нормировки спектров флуоресценции.
Лекция 14
Измерение времени жизни возбужденных состояний атомов и молекул. Биовизуализация с применением разрешенной по времени спектроскопии.
Лекция 15
Оптические характеристики природной воды и гумусовых веществ. Растворенное и коллоидное органическое вещество природной воды. Математические методы обработки спектров и улучшения разрешения. Спектроскопия высших производных.
Лекция 16
Основные этапы работы над курсовой работой. Рубрикация работы. Обзор литературы и оформление списка цитирований. Научно-исследовательские отчеты студентов по выполненным работам.
Лекция 17
Основные этапы работы над курсовой работой. Научный доклад и оформление компьютерной презентации.
