Спектроскопія атомів, молекул і кристалів (104 Фізика та астрономія)

Тип: Нормативний

Кафедра: експериментальної фізики

Навчальний план

СеместрКредитиЗвітність
84Залік

Лекції

СеместрК-сть годинЛекторГрупа(и)
832ст. наук. співробітник Гамерник Р. В.

Лабораторні

СеместрК-сть годинГрупаВикладач(і)
832

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.

Рекомендована література

 Базова

    1. Милославський В.К. Спектроскопія твердого тіла: навч.посібник для студ. фізичн. спец. ун-тів / В.К. Милославський, Л.А.Агеєв. – Харків, 2013. – 276 с.
    2. Мельничук С.В. Теорія груп у фізиці молекул і кристалів: навч.посібник для студ. фізичн. спец. ун-тів / С.В. Мельничук.  – К.: ІЗМН, 1997. – 304 с.
    3. Довгий Я.О. Електронна будова і оптика нелінійних кристалів: Монографія / Я.О. Дов­гий, І.В. Кітик.  – Львів: Світ, 1996. – 176 с.
    1. Колінько М.І., Крочук А.С. Атомна спектроскопія: навч. посібник. – Львів: Видавничий центр ЛНУ ім.. Івана Франка. 2005. ­ 194 с.
    2. А.С.Крочук , М.С.Підзирайло, З.А.Хапко, О.Т.Антоняк. – Методичні вказівки для виконання лабораторних робіт з молекулярної спектроскопії і люмінесценції.   – Львів: Вид. ЛНУ, 2000, 2004. – 38 с

 Інформаційні ресурси

  1. http://www.wikipedia.org.

Силабус:

Завантажити силабус