Опис навчальної дисципліни

Мета  – Ознайомити студентів з послідовним розвитком сучасних уявлень про атомну будову речовини на основі квантової механіки, загальними питаннями атомної і молекулярної спектроскопії, новітніми досягненнями в галузі атомної та молекулярної спектроскопії.  Ознайомлення з інформаційними можливостями та сучасними методичними засобами оптико-спектральних досліджень кристалів.

Завдання – Поряд з аналізом експериментальних результатів ставиться ціль приділити значну увагу теоретичному поясненню самих явищ. Навчити студентів критично оцінювати різні методи моделювання і математичного опису процесів, які відбуваються на атомному та молекулярному рівнях. Аналізуються різні типи оптичних спектрів кристалів (спектри фундаментального поглинання і відбивання, екситонні спектри, фононні та домішкові спектри тощо) як при накладанні зовнішніх полів, так і без полів. Аналіз ведеться в плані одержання інформації про енергетичну структуру кристалів.

Підготувати студентів до сприймання і глибокого розуміння спеціальних теоретичних курсів, зокрема квантової механіки.

В результаті вивчення даного курсу студент повинен

знати:

• експериментальні положення, що висвітлюються в атомній і молекулярній спектроскопії;
• основні задачі сучасної атомно-молекулярної фізики;
• закономірності побудови спектральних термів електронів в атомах і молекулах;
• зв’язок між квантовими характеристиками і властивостями атомів і молекул;
• порівняльні квантові характеристики речовини в різних агрегатних станах;
• властивості молекул та структуру молекулярних спектрів;
• зв’язок структури оптичних спектрів кристалів з їх енергетичною структурою;
• спектри і структуру різних центрів в кристалах;
• процеси міграції і трансформації енергії оптичного збудження в кристалах;
• діагностику лінійних та нелінійних відгуків кристалічної системи при взаємодії з оптичним випромінюванням;
• ідентифікацію за структурою оптичних спектрів різних елементарних збуджень в кристалах;
• вплив фазових переходів на оптичні властивості кристалів.

вміти:

• володіти методами розрахунку та побудови атомних та молекулярних спектрів;
• систематизувати енергетичні рівні та стани атомів і молекул;
• передбачити можливі фізичні властивості атомів на підставі аналізу їх квантових станів;
• знаходити зв’язок між електронними, коливними та обертовими спектрами молекул;
• планувати і здійснювати простіші експерименти по дослідженню атомних станів;
• систематизувати спектри атомів і молекул на основі сучасних моделей.
• систематизувати елементарні частинки на основі сучасних уявлень.
• проводити аналіз Крамерса-Кроніга, тобто розраховувати оптичні функції на основі виміряних спектрів відбивання;
• проводити температурні дослідження спектрів кристалів;
• визначати параметри екситонів Ваньє-Мотта;
• оцінювати тип і характер електрон-фононної взаємодії за аналізом форми спектральних контурів;
• проводити поляризаційні дослідження спектрів анізотропних кристалів;
• визначати типи міжзонних квантових переходів в кристалах широкозонних напівпровідників;
• застосовувати методи теоретико-групового аналізу для ідентифікації міжзонних переходів.