Основы молекулярной спектроскопии - Учебно

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Институт Физики и Химии
Кафедра радиофизики
Михеев В.А.
ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ
Учебно-методический комплекс.
Рабочая программа для студентов направления 011800.62 «РАДИОФИЗИКА»
Форма обучения очная
Тюменский государственный университет
2014
Михеев В.А. Основы молекулярной спектроскопии. Учебно-методический
комплекс. Рабочая программа для студентов направления 011800.62 РАДИОФИЗИКА, форма обучения очная.
Тюмень, 2014, 15 стр.
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО с учетом рекомендаций и ПрООП ВО по направлению 011800.62 РАДИОФИЗИКА .
Рабочая программа дисциплины опубликована на сайте ТюмГУ: «Основы молекулярной спектроскопии» [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.umk3.utmn.ru., свободный.
Рекомендовано к изданию кафедрой радиофизики. Утверждено проректором по
учебной работе.
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: заведующий кафедрой радиофизики Михеев В.А.
к.ф.-м.н., доцент.
© Тюменский государственный университет, 2014.
© Михеев В.А. 2014.
1. Пояснительная записка
Дисциплина «Основы молекулярной спектроскопии» в соответствии с ФГОС ВПО по
направлению подготовки 011800.62 РАДИОФИЗИКА относится к дисциплинам вариативной
части профессионального цикла. Учитывая, что объектами профессиональной деятельности
бакалавров данного направлений являются различные виды технических устройств, связанных с распространением электромагнитных волн, в том числе оптического диапазона, изучение данной дисциплины позволит глубже понимать физические явления, происходящие при
отражении, преломлении, рассеянии, интерференции и дифракции световых волн на границах раздела оптических сред.
Цели и задачи дисциплины
Целью дисциплины является формирование у студентов общих знаний по молекулярной спектроскопии.
Задачи дисциплины:

формирование целостного представления о теории строения молекул;

изучение поглощение электромагнитных волн молекулами в различных диапазонах;
1.2.
Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
«Основы молекулярной спектроскопии» являются дисциплиной вариативной части
профессионального цикла.
Содержание курса базируется на знаниях, приобретённых при изучении дисциплин
естественнонаучного и профессионального циклов, в том числе математики и физики. Знания, полученные при изучении данной дисциплины необходимы для освоения дисциплин:
«Квантовая радиофизика» и других.
1.1.
1.3. Компетенции выпускника ООП бакалавриата, формируемые в результате
освоения данной дисциплины
В соответствии с ФГОС ВПО данная дисциплина направлена на формирование следующих компетенций:
способность использовать базовые теоретические знания (в том числе по дисциплинам профилизации) для решения профессиональных задач (ПК-1),
способность к профессиональному развитию и саморазвитию в области радиофизики
и электроники (ПК-6).
Карта компетенций дисциплины «Основы молекулярной спектроскопии» для студентов направления 011800.62 «Радиофизика»,
Код компетенции
форма обучения очная.
ПК-1
Формулировка компетенции
способность
использовать базовые
теоретические знания
(в том числе
по
дисциплинам
профилизации)
для
решения
профессиональных задач
Критерии в соответствии с уровнем освоения ОП
минимальный
базовый
повышенный
Знает: Общие вопросы молекулярной
спектроскопии, виды
движения в молекулах, интенсивности
испускания и поглощения, возмущения в электронных
спектрах.
Знает: Общие вопросы молекулярной спектроскопии, виды движения в молекулах, интенсивности испускания и поглощения, возмущения в электронных спектрах. Свойства
электронных, колебательных и
вращательных энергетических
состояний простых молекул.
Умеет: На основе
знания теории молекулярной спектроскопии, расшифровывать спектры простых молекул.
Умеет: На основе знания теории молекулярной спектроскопии,
расшифровывать
спектры двухатомных молекул. По спектрам определять
основные молекулярные характеристики.
Знает: Общие вопросы молекулярной
спектроскопии, виды движения в молекулах, интенсивности испускания и поглощения, возмущения в электронных спектрах. Свойства электронных, колебательных и вращательных энергетических состояний простых молекул. Закономерности
формирования вращательных, колебательных и электронных спектров поглощения и
комбинационного рассеяния
Умеет: На основе знания теории молекулярной спектроскопии, расшифровывать
спектры двухатомных молекул. По спектрам определять основные молекулярные
характеристики. Самостоятельно оценивать возможные интенсивности спектральных линий.
Виды занятий
(лекции,
семинары,
практические, лабораторные)
лекции,
семинарские занятия,
самостоятельная
работа
Оценочные
средства
(тесты,
творческие работы,
проекты
и др.)
контрольная работа,
экзамен
Владеет:
Теоретическими
знаниями необходимыми решения типовых задач молекулярной спектроскопии.
ПК-6
способность
к профессиональному
развитию и
саморазвитию в области радиофизики и
электроники
Знает: отдельные
способы самостоятельного получения
информации с использованием рекомендованных учебных пособий.
Умеет: пользоваться
рекомендованными
учебниками и учебно-методическими
пособиями.
Владеет: отдельными навыками самостоятельного поиска
необходимой
информации в рекомендованных источниках.
Владеет:
Теоретическими знаниями необходимыми решения типовых задач молекулярной спектроскопии. Методами расчета
по спектрам основных молекулярных характеристик свободных двухатомных молекул.
Знает: основные способы самостоятельного получения
информации с использованием
современных образовательных
и информационных технологий в области радиоэлектроники.
Умеет: пользоваться рекомендованными учебниками и
учебно-методическими пособиями, а также самостоятельно приобретать новые знания
с использованием современных образовательных и информационных технологий.
Владеет: основными навыками самостоятельного поиска
и усвоения новых знаний с
использованием современных
образовательных и информационных технологий
Владеет:
Теоретическими знаниями необходимыми
решения типовых задач молекулярной
спектроскопии. Методами расчета по
спектрам основных молекулярных характеристик свободных двухатомных молекул. Методами учета искажающих факторов.
Знает: основные способы самостоятельного получения новых знаний, информации
в области радиоэлектроники с использованием современных образовательных и
информационных технологий
Умеет: самостоятельно приобретать новые
знания, пользоваться специализированным
программным обеспечением.
Владеет: навыками самостоятельного
приобретения новых знаний, их критической оценки, методами научного познания
лекции,
семинарские занятия,
самостоятельная
работа
контрольная работа,
экзамен
1.4. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

знать основные понятия и законы атомной физики и квантовой механики;

уметь: производить простейшие расчеты спектров молекул, оценивать степень
достоверности полученных расчетов;

владеть: приемами и навыками решения конкретных радиофизических задач в
области применении молекулярной спектроскопии.

2. Структура и трудоемкость дисциплины.
Дисциплина «Основы молекулярной спектроскопии» изучается в 8 семестре. Форма промежуточной аттестации - экзамен. Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 ЗЕТ, 144 часа.
Таблица 1
Всего часов
Вид учебной работы
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:
Лекции
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа (всего)
Вид промежуточной аттестации
28
0
28
0
88
Общая трудоёмкость час 144
Зач. ед. 4
экзамен
Тематический план
Таблица 2
из них в интерактивной форме
Итого кол-во баллов
4
5
6
7
8
9
2
2
4
8
2
0-10
2
2
8
12
2
0-10
2
2
8
12
2
0-10
ра-
Итого часов по теме
2
3
Модуль 1
1-6
1. Тема 1. Общие вопросы молекулярной
спектроскопии.
2. Тема 2. Электрооптические характеристики поглощения и испускания рассеяния.
3. Тема 3. Вращение молекул и враща-
Самостоятельная
бота
1
Практические занятия
Виды учебной
работы и самостоятельная работа, в
час.
Недели семестра
№ Тема
Лекции
3.
56
тельные спектры.
4. Тема 4. Колебательное движение и
спектры двухатомных молекул
5. Тема 5. Колебательно-вращательные
спектры двухатомных молекул.
Всего модуль1
Модуль 2
7-14
6. Тема 6. Электронные состояния двухатомных молекул.
7. Тема
.
7. Электронные спектры двухатомных молекул.
8. Тема
4 8. Интенсивности в электронных
. спектрах двухатомных молекул.
9. Тема
1
9. Возмущения в электронных
спектрах двухатомных молекул.
Всего модуль 2
Всего за семестр
Из них в интерактивной форме часов
Итого
2
2
10
14
2
0-10
4
4
14
22
4
0-10
12
12
44
68
12
0-50
4
4
11
19
4
0-10
4
4
11
19
4
0-15
4
4
11
19
4
0-15
4
4
11
19
4
0-10
16
28
16
28
28
28
44
88
76
144
16
28
28
28
0-50
0-100
28
Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля Таблица 3
Устный
опрос
Письменные работы
№ темы
Восьмой семестр
Модуль 1
1.
2.
3.
4.
5.
Всего
Модуль 2
6.
7.
8.
9.
Всего
Всего за семестр
Ответ на Домашние
семинаре дания
за- Контрольная
работа
Итого количество баллов
0-4
0-4
0-4
0-4
0-4
0-20
0-2
0-2
0-2
0-2
0-2
0-10
0-4
0-4
0-4
0-4
0-4
0-20
0-10
0-10
0-10
0-10
0-10
0-50
0-4
0-4
0-4
0-4
0-16
0-36
0-2
0-7
0-7
0-2
0-18
0-28
0-4
0-4
0-4
0-4
0-16
0-36
0-10
0-15
0-15
0-10
0-50
0-100
Планирование самостоятельной работы студентов
№ Модули и темы
Семестр 8
Виды СРС
Обязательные
Дополнительные
НедеОбъля се- ем
местра часов
Таблица 4
Колво
бал
лов
Модуль 1
1. Тема 1. Общие вопросы Работа с литерамолекулярной спек- турой. Выполнетроскопии.
ние домашнего
задания.
2. Тема 2. Электрооптиче- Работа с литераские характеристики турой. Выполнепоглощения и испус- ние домашнего
кания рассеяния.
задания.
3. Тема 3. Вращение моле- Работа с литеракул и вращательные турой. Выполнеспектры.
ние домашнего
задания.
4. Тема 4. Колебательное Работа с литерадвижение и спектры турой. Выполнедвухатомных молекул ние домашнего
задания.
5. Тема 5. Колебательно- Работа с литеравращательные спек- турой. Выполнетры двухатомных мо- ние домашнего
лекул.
задания.
Всего модуль1
Модуль 2
6. Тема 6. Электронные со- Работа с литерастояния двухатомных турой. Выполнемолекул.
ние домашнего
задания.
7. Тема 7. Электронные Работа с литераспектры двухатомных турой. Выполнемолекул.
ние домашнего
задания.
8. Тема 8. Интенсивности в Работа с литераэлектронных спектрах турой. Выполнедвухатомных моле- ние домашнего
кул.
задания.
9. Тема 9. Возмущения в Работа с литераэлектронных спектрах турой. Выполнедвухатомных моле- ние домашнего
кул.
задания.
Всего модуль 2
ИТОГО
Подготовка
1
к контрольной работе.
4
0-6
Подготовка
2
к контрольной работе.
8
0-6
Подготовка
3
к контрольной работе.
8
0-6
Подготовка
4
к контрольной работе.
10
Подготовка
5,6
к контрольной работе.
14
44
0-24
11
0-8
Подготовка
9,10
к контрольной работе.
11
0-8
Подготовка
11,12
к контрольной работе.
11
0-8
Подготовка
13,14
к контрольной работе.
11
Подготовка
к контрольной работе.
7-11
7,8
44
88
0-40
4.
Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами.
№
п/п
Наименование обеспечива- Темы дисциплины необходимые для изучеемых (последующих) дис- ния обеспечиваемых (последующих) дисцициплин
плин
1
2
3
4
5
6
7
8 9
1.
2.
3.
Практикум по квантовой
радиофизике.
Квантовая радиофизика.
Выпускная квалификационная работа.
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Содержание дисциплины.
Тема 1. Общие вопросы молекулярной спектроскопии
Введение. Краткий исторический обзор развития учения о молекулярных спектрах.
Разделение энергии молекулы на части. Порядок величины электронной, колебательной и
вращательной энергии. Потенциальная энергия двухатомной молекулы.
Тема 2. Электрооптические характеристики поглощения и испускания рассеяния
Интенсивности поглощения и испускания в дипольном приближении. Интенсивность
рассеянного света. Интенсивность комбинационного рассеяния.
Тема 3. Вращение молекул и вращательные спектры.
Задача о жестком и нежестком ротаторе. Структура энергетических термов, собственные функции ротатора. Правила отбора. Вращательные спектры испускания, поглощения и
комбинационного рассеяния. Влияние изотопного замещения на вращательные спектры. Модель симметричного волчка. Положительные и отрицательные вращательные уровни. Симметричные и антисимметричные вращательные уровни молекул с одинаковыми ядрами. Орто-и пара- модификации.
Тема 4. Колебательное движение и спектры двухатомных молекул.
Задача о гармоническом и ангармоническом осцилляторе. Структура энергетических
состояний и собственные волновые функции осциллятора. Правила отбора в колебательных
спектрах ИК-поглощения и комбинационного рассеяния. Сплошной спектр термов и диссоциация. Изотопический эффект. Определение энергии диссоциации по колебательным спектрам.
Тема 5. Колебательно-вращательные спектры двухатомных молекул.
Колеблющийся ротатор. Нарушение принципа Бора-Опенгеймера: взаимодействие колебания и вращения. Колебательно-вращательные спектры двухатомных молекул. Р- и Rветви в ИК-спектрах поглощения. О-,Q-, S - ветви в спектрах комбинационного рассеяния. Интенсивность в колебательно-вращательных спектрах. Тепловое распределение квантовых состояний. Определение вращательных постоянных по колебательно-вращательным спектрам.
Тема 6. Электронные состояния двухатомных молекул.
Электронные состояния двухатомных молекул, Электронный момент количества движения двухатомных молекул. Свойства электронных состояний, их классификация. Характеристики отдельных электронов в молекуле и молекулярные электронные оболочки. Возможные состояния молекул с заданной электронной конфигурацией.
Тема 7. Электронные спектры двухатомных молекул.
Электронная и полная энергия молекул. Колебательная структура электронных полос.
Таблица Деландра, группы полос. Вращательная структуре электронно-колебательных полос. Парабола Фортрата. Образование канта, оттенение полос.
Тема 8. Интенсивности в электронных спектрах двухатомных молекул.
Интенсивности в электронных спектрах. Распределение интенсивности в электронноколебательных спектрах поглощения и испускания. Принцип Франка-Кондона и его квантово-механическая формулировка. Распределение интенсивности в электронно-колеба- тельновращательных спектрах двухатомных молекул. Взаимодействие электронного и вращательного движений. Случай связи Гунда. Разрыв связи.
Тема 9. Возмущения в электронных спектрах двухатомных молекул.
5.
Общая теория возмущений. Вращательные возмущения. Колебательные возмущения.
Пересечение потенциальных кривых. Сплошные и диффузные молекулярные спектры поглощения и испускания. Диссоциация. Преддиссоциация. Эффект Оже. Типы предиссоциации и правила отбора для предиссоциации. Принцип Франка-Кондона для предиссоциации.
Планы семинарских занятий
Семинарские занятия на 50% проводятся в интерактивной форме (учебные дискуссии,
Case-study и т.п.) Основная цель - освоение учебной программы методом решения задач.
Часть задач решается непосредственно в течение аудиторных занятий, часть дается на самостоятельное решение с последующей проверкой правильности решения.
Темы практических занятий.
Тема 1. Общие вопросы молекулярной спектроскопии
1. Введение. Краткий исторический обзор развития учения о молекулярных спектрах
2. Разделение энергии молекулы на части. Порядок величины электронной, колебательной и вращательной энергии.
3. Потенциальная энергия двухатомной молекулы.
Тема 2. Электрооптические характеристики поглощения и испускания рассеяния
1. Интенсивности поглощения и испускания в дипольном приближении.
2. Интенсивность рассеянного света
3. Интенсивность комбинационного рассеяния.
Тема 3. Вращение молекул и вращательные спектры.
1. Задача о жестком и нежестком ротаторе.
2. Структура энергетических термов, собственные функции ротатора.
3. Правила отбора. Вращательные спектры испускания, поглощения и комбинационного
рассеяния.
4. Влияние изотопного замещения на вращательные спектры. Модель симметричного
волчка.
5. Положительные и отрицательные вращательные уровни. Симметричные и антисимметричные вращательные уровни молекул с одинаковыми ядрами. Орто-и пара- модификации.
Тема 4. Колебательное движение и спектры двухатомных молекул.
1. Задача о гармоническом и ангармоническом осцилляторе.
2. Структура энергетических состояний и собственные волновые функции осциллятора.
3. Правила отбора в колебательных спектрах ИК-поглощения и комбинационного рассеяния.
4. Сплошной спектр термов и диссоциация. Изотопический эффект. Определение энергии диссоциации по колебательным спектрам.
Тема 5. Колебательно-вращательные спектры двухатомных молекул.
1. Колеблющийся ротатор. Нарушение принципа Бора-Опенгеймера: взаимодействие
колебания и вращения.
2. Колебательно-вращательные спектры двухатомных молекул. Р- и R-ветви в ИКспектрах поглощения. О - , Q - , S - ветви в спектрах комбинационного рассеяния.
3. Интенсивность в колебательно-вращательных спектрах. Тепловое распределение
квантовых состояний.
4. Определение вращательных постоянных по колебательно-вращательным спектрам.
Тема 6. Электронные состояния двухатомных молекул.
1. Электронные состояния двухатомных молекул, Электронный момент количества
движения двухатомных молекул.
2. Свойства электронных состояний, их классификация.
6.
3. Характеристики отдельных электронов в молекуле и молекулярные электронные оболочки. Возможные состояния молекул с заданной электронной конфигурацией.
Тема 7. Электронные спектры двухатомных молекул.
1. Электронная и полная энергия молекул.
2. Колебательная структура электронных полос.
3. Таблица Деландра, группы полос.
4. Вращательная структуре электронно-колебательных полос. Парабола Фортрата. Образование канта, оттенение полос.
Тема 8. Интенсивности в электронных спектрах двухатомных молекул.
1. Интенсивности в электронных спектрах.
2. Распределение интенсивности в электронно-колебательных спектрах поглощения и
испускания.
3. Принцип Франка-Кондона и его квантово-механическая формулировка. Распределение интенсивности в электронно-колебательно-вращательных спектрах двухатомных молекул.
4. Взаимодействие электронного и вращательного движений. Случай связи Гунда. Разрыв связи.
Тема 9. Возмущения в электронных спектрах двухатомных молекул.
1. Общая теория возмущений. Вращательные возмущения. Колебательные возмущения.
Пересечение потенциальных кривых.
2. Сплошные и диффузные молекулярные спектры поглощения и испускания. Диссоциация. Преддиссоциация. Эффект Оже.
3. Типы предиссоциации и правила отбора для предиссоциации. Принцип ФранкаКондона для предиссоциации.
7.
8.
Лабораторный практикум.
Лабораторный практикум учебным планом ООП не предусмотрен.
Примерная тематика курсовых работ.
Учебным планом ООП курсовые работы по физике не предусмотрены.
9.
Учебно – методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.
Самостоятельная работа студента заключается в подготовке к практическим занятиям
и контрольным работам, с использованием доступной литературы, конспектов лекции и интернета. Текущий контроль за самостоятельной работой реализуется на семинарских занятиях и контрольных работах. На практических занятиях рассматриваются конкретные вопросы
данной темы, студенты делают сообщения, затем производится коллективное обсуждение.
В течение учебного семестра проводятся несколько письменных контрольных работы
продолжительностью 20 минут.
Текущая успеваемость оценивается в соответствии с «Положением о рейтинговой системе оценки успеваемости студентов ФГБОУ ВПО ТюмГУ».
Промежуточная аттестация 8 семестр – экзамен. Экзамен, как правило, проводится в
письменной форме по билетам. Билет содержит вопросы из разных разделов.
Примерное задание для контрольной работы с правильным ответом.
Задание. Вопрос. Какие измеряемые величины и единицы измерения используют в
молекулярной спектроскопии? Запишите формулы связи различных величин.
Примерный ответ. Наиболее часто измеряемой величиной служит длина волны или
частота излучения. Кроме длины волны, измеряются интенсивность спектральной линии;
поляризация излучения, характеризующая пространственную ориентацию колебаний в испускаемом свете; когерентность волны, которая связана с вопросом о ширине спектральной
линии и длительности испускания волны.
Исторически сложилось, что в спектроскопии используют различные единицы измерения длин волн и частот излучения. В видимой и ультрафиолетовой областях применяются
0
для измерения длины волны ангстрем - 1 А  1010 м , нанометр
1мкм  106 м . Для измерения частоты – волновое число:
.
1
1


1нм  109 м , микрометр
см
Как известно, частота света  и энергия кванта связаны соотношением:
E  h .
Из этого соотношения видно, что частоту  или волновое число можно использовать в
качестве меры энергии с точностью до постоянного множителя. Поэтому в спектроскопии
энергию разные авторы могут выражать в разных единицах. Для связи между этими единицами энергию записывают в следующем виде:
E  h , эрг , E  hc~ ,см 1 ,
E  kT , К ( кельвин ) или kT ,
.
кал
,
моль
E  eU , электронво льт ( эВ )
Связь между этими единицами следующая:
 2,998  1010 с 1  1,9861016 эрг  1,2398  10  4 эв 
кал
 1,439к  2,858
моль
1см
1
Примерные вопросы для экзамена.
1. Краткий исторический обзор развития учения о молекулярных спектрах
2. Разделение энергии молекулы на части. Порядок величины электронной, колебательной и вращательной энергии.
3. Потенциальная энергия двухатомной молекулы.
4. Интенсивности поглощения и испускания в дипольном приближении.
5. Интенсивность рассеянного света
6. Интенсивность комбинационного рассеяния.
7. Задача о жестком и нежестком ротаторе.
8. Структура энергетических термов, собственные функции ротатора.
9. Вращательные спектры испускания, поглощения и комбинационного рассеяния. Правила отбора.
10. Влияние изотопного замещения на вращательные спектры. Модель симметричного
волчка.
11. Положительные и отрицательные вращательные уровни. Симметричные и антисимметричные вращательные уровни молекул с одинаковыми ядрами. Орто-и пара- модификации.
12. Задача о гармоническом и ангармоническом осцилляторе.
13. Структура энергетических состояний и собственные волновые функции осциллятора.
14. Правила отбора в колебательных спектрах ИК-поглощения и комбинационного рассеяния.
15. Сплошной спектр термов и диссоциация. Изотопический эффект. Определение энергии диссоциации по колебательным спектрам.
16. Колеблющийся ротатор. Нарушение принципа Бора-Опенгеймера: взаимодействие
колебания и вращения.
17. Колебательно-вращательные спектры двухатомных молекул. Р- и R-ветви в ИКспектрах поглощения. О - , Q - , S - ветви в спектрах комбинационного рассеяния.
18. Интенсивность в колебательно-вращательных спектрах. Тепловое распределение
квантовых состояний.
19. Определение вращательных постоянных по колебательно-вращательным спектрам.
20. Электронные состояния двухатомных молекул, Электронный момент количества
движения двухатомных молекул.
21. Свойства электронных состояний, их классификация.
22. Характеристики отдельных электронов в молекуле и молекулярные электронные оболочки. Возможные состояния молекул с заданной электронной конфигурацией.
23. Электронная и полная энергия молекул.
24. Колебательная структура электронных полос.
25. Таблица Деландра, группы полос.
26. Вращательная структуре электронно-колебательных полос. Парабола Фортрата. Образование канта, оттенение полос.
27. Интенсивности в электронных спектрах.
28. Распределение интенсивности в электронно-колебательных спектрах поглощения и
испускания.
29. Принцип Франка-Кондона и его квантово-механическая формулировка. Распределение интенсивности в электронно-колебательно-вращательных спектрах двухатомных
молекул.
30. Взаимодействие электронного и вращательного движений. Случай связи Гунда. Разрыв связи.
31. Общая теория возмущений. Вращательные возмущения. Колебательные возмущения.
Пересечение потенциальных кривых.
32. Сплошные и диффузные молекулярные спектры поглощения и испускания. Диссоциация. Преддиссоциация. Эффект Оже.
33. Типы предиссоциации и правила отбора для предиссоциации. Принцип ФранкаКондона для предиссоциации.
Экзамен проходит в виде собеседования по вопросам билета. Билет состоит из двух
вопросов. Предварительно, выбрав билет, студент в течение 5-7 минут должен продемонстрировать степень подготовки к экзамену по вопросам билета, формулирует основные законы и записывает их математические выражения. В случае недостаточной готовности по данному билету, студент имеет право получить другой билет, что приводит к снижению оценки
на один уровень.
После этого студент по желанию может продолжить подготовку к ответу с использованием доступной ему литературы и конспектов лекций в течение 30-40 минут. После подготовки повторно отвечает устно на поставленные вопросы в билете. Ответ на билет оценивается по трем уровням: пороговый – оценка «удовлетворительно», базовый – оценка «хоро-
шо», повышенный – оценка отлично. В случае недостаточного уровня знаний предмета выставляется оценка «неудовлетворительно».
11. Образовательные технологии.
При изучении дисциплины «Основы молекулярной спектроскопии» используются
следующие образовательные технологии:
– аудиторные занятия (лекционные и практические занятия);
– внеаудиторные занятия (самостоятельная работа, индивидуальные консультации).
В соответствии с требованиями ФГОС ВО, при реализации различных видов учебной
работы в процессе изучения дисциплины «Основы молекулярной спектроскопии», предусматривается использование в учебном процессе следующих активных и интерактивных
форм проведения занятий:
– семинарские и практические занятия в диалоговом режиме;
– компьютерное моделирование и практический анализ результатов;
– научные дискуссии;
– работа в малых группах по темам, изучаемым на практических занятиях.
12. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля).
12.1 Основная литература:
1. Молекулярная спектроскопия: основы теории и практика: Учебное пособие / Под ред.
проф. Ф.Ф. Литвина. - М.: НИЦ Инфра-М, 2013. - 263 с.
2. Молекулярная спектроскопия: основы теории и практика: Учебное пособие / Под ред.
проф. Ф.Ф. Литвина. - М.: НИЦ Инфра-М, 2013. - 263 с.: 60x88 1/16. - (Высшее образование:
Бакалавриат).
(обложка)
ISBN
978-5-16-005727-9,
200
экз.
http://znanium.com/catalog.php?bookinfo=352873(14.03.2014)
1.
2.
3.
4.
5.
12.2 Дополнительная литература
Аналитическая химия: физико-химические и физические методы анализа : учебное
пособие / И.Н. Мовчан, Т.С. Горбунова, И.И. Евгеньева, Р.Г. Романова ; Министерство образования и науки России, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Казанский национальный исследовательский технологический университет». - Казань : Издательство
КНИТУ, 2013. - 236 с. : ил., табл., схем. - Библиогр. в кн. - ISBN 978-5-7882-1454- 2 ;
То
же
[Электронный
ресурс].
URL:http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=259010(14.03.2014)
Плиев, Тимур Николаевич. Молекулярная спектроскопия: в 5 т./ Тимур Николаевич
Плиев; Т. Н. Плиев. - Владикавказ: Иристон
Т. 4. - 2002. - 758 с.
Т. 3. - 2002. - 608 с
. Бёккер, Ю. Спектроскопия / Ю. Бёккер ; пер. Л.Н. Казанцева. - М. : РИЦ "Техносфера", 2009. - 528 с. - (Мир химии). - ISBN 978-5-94836-220-5 ; То же [Электронный
ресурс]. - URL:http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=88994(14.03.2014)
Зайцев, Б.Е. Применение ИК-спектроскопии в химии : конспект лекций / Б.Е. Зайцев,
О.В. Ковальчукова, С.Б. Страшнова. - М. : Российский университет дружбы народов,
2008. - 152 с. - ISBN 978-5-209-03292-2 ; То же [Электронный ресурс]. URL: http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=116041(14.03.2014)
Физические методы исследования в органической химии. Спектроскопия радиооптического диапазона и масс-спектрометрия / . - Омск : Омский государственный
6.
университет, 2009. - 264 с. - ISBN 978-5-7779-1056-1 ; То же [Электронный ресурс]. URL: http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=237133(14.03.2014)
Левшин, Леонид Вадимович. Оптические методы исследования молекулярных систем/ Леонид Вадимович Левшин; Л. В. Левшин, А. М. Салецкий. - Москва: Изд-во
МГУ. Ч. 1: Молекулярная спектроскопия. - 1994. - 320 с
12.3 Интернет- ресурсы
http://elibrary.ru/defaultx.asp
http://www.tmnlib.ru/jirbis/index.php?option=com_bookmarks&Itemid=6119&task=view&
id=1449
http://link.springer.com javascript:void(0);
13. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины
Лекционные аудитории с мультимедийным оборудованием. Для практических занятий необходима аудитория, оборудованная доской и мелом. По возможности интерактивной
доской.