Předmět Optická spektroskopie I (KCH / OSPP1)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu KCH / OSPP1 - Optická spektroskopie I, Přírodovědecká fakulta, Ostravská univerzita v Ostravě (OU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

1. Popis vlastností elektromagnetického záření, spektrální charakteristiky záření, fotometrické charakteristiky, rozdělení spektrálních metod, polarizace záření, koherence.2. Interakce látky s elektromagnetickým zářením, šíření elektromagnetických vln v optickém prostředí, elastická a neelastická interakce optického záření s látkou.3. Základní schéma optické spektroskopické aparatury, zdroje optického záření (monochromatické, polychromatické), monochromatizace optického záření (filtry, hranoly, mřížky), interferometry, detektory záření (vizuální, fotografické, fotoemisní, polovodičové, termální, mnohokanálové).4. Metody absorpční spektroskopie, základní vztahy absorpční spektroskopie, podmínky absorpce záření, typy elektronových přechodů, vibronická struktura absorpčních spekter, vliv mezimolekulových interakcí na elektronová absorpční spektra.5. Intenzita absorpčního pásu, útlum elektromagnetické vlny v absorbujícím prostředí, Lambertův zákon, absorpční koeficient v kondenzované fázi, Beerův zákon.6. Měření absorpčních spekter, metody založené na měření propustnosti (absorpční spektrofotometr, jenopaprskový, dvoupaprskový), příprava vzorků pro měření propustnosti, reflexní metody, nefelometrie, turbidimetrie,fotoakustická spektroskopie.7. Analytické využití UV a VIS spektroskopie, kalibrační křivka, koncentrované roztoky, velmi zředěné roztoky, současné stanovení koncentrace ve směsi obsahující dvě nebo více složek, spektrofotometrická titrace, studium chemických rovnováh, užití elektronové absorpční spektroskopie v biofyzice.8. Infračervená spektroskopie (IČ), vibrační spektra, rotační a rotačně-vibrační spektra, měřící technika a metody spektralní analýzy v IČ oblasti (interferenční - fourierovské spektrofotometry), interpretace a užití vibrační spektroskopie v biofyzice.9. Definice luminiscence a základní veličiny charakterizující luminiscenci. Stokesův zákon. Základní třídění luminiscence.10. Charakteristika fluorescence na základě přechodů mezi elektronově vibračními hladinami složitých molekul (Jablonského schéma). Nezářivé přechody (vnitřní konverze, mezisystémová konverze, vibrační relaxace). Zářivé přechody (fluorescence, fosforescence, zpožděná fluorescence).11. Spektra luminiscence složitých organických molekul. Podmínky absorpce a luminiscence v UV-VIS-NIR oblasti spektra. Typy organických fluoroforů (přirozené a umělé fluorescenční sondy.12. Vztahy mezi absorpcí a fluorescencí. Zákon zrcadlové symetrie mezi absorpčním a fluorescenčním pásem. Vliv prostředí na absorpční a emisní spektra.13. Experimentální zařízení pro měření spekter luminiscence v ustáleném stavu, měření excitačních a emisních spekter, měření kvantového výtěžku fluorescence. Kalibrace monochromátorů. Pracovní režimy fotonásobiče. Geometrické uspořádání experimentu. Korekce emisních a excitačních spekter.

Získané způsobilosti

Zná spektrální a fotometrické charakteristiky záření a orientuje se v rozdělení spektrálních metod. Chápe interakce elektromagnetického záření a látky, fyzikální podstatu absorpce záření. Ovládá základní schéma optické spektroskopické aparatury. Osvojuje si metody měření absorpčních spekter, UV, VIS, IR spektroskopie a jejich analytické využití. Zná kvantitativní popis absorpce v UV-VIS oblasti - Lambert-Beerův zákon, kvantifikaci směsí absorbujících látek. Získává základní informace o fyzikálních principech fluorescence (Jablonského schéma, zářivé a nezářivé přechody). Orientuje se v problematice fluorescence organických molekul (zrcadlová symetrie mezi absorpčním a emisním pásem, vliv prostředí na spektra). Ovládá experimentální zařízení, metody měření fluorescenčních spekter a jejich korekce.

Literatura

http://cs.wikipedia.org/wiki/Kategorie:Elektromagnetick%C3%A9_z%C3%A1%C5%99en%C3%AD PROSSER V. aj. Experimentální metody biofyziky. Praha: Academia, 1989. ISBN 80-200-0059-3.ENGLICH J. , PILAŘ J. , SEDLÁK B. Experimentální metody biofyziky II. Metody magnetické rezonance, 1. vydání. SPN, Praha, 1983. ŽALOUDEK F. Experimentální metody biofyziky III. (experimentální metody infračervené a Ramanovy spektroskopie), 1. vydání. Rektorát UP Olomouc, Olomouc, 1986. HORÁK Z. , KRUPKA F. Fyzika, 3. vydání. SNTL/ALFA, Praha, 1981. HARRIS D. A. Light spectroscopy. Oxford: BIOS Scientific Publishers, 1996. ISBN 1-872748-34-.LAKOWICZ R. J. Topics in Fluorescence Spectroscopy, 1. vydání. Publ. Plenum Press, New York - London, 1991. BEISER A. Úvod do moderní fyziky, 1. vydání překladu. Academia, Praha, 1975. BROŽ J. A KOL. Základy fyzikálních měření (I), 1. vydání. SPN, Praha, 1983. BROŽ J. A KOL.. Základy fyzikálních měření (II) B, 1. vydání. SPN, Praha, 1974. KUBÍN Š. Zdroje fotosyntheticky účinného záření a metody jeho měření, 1. vydání. Academia, Praha, 1973.

Požadavky

Hodnocení předmětu včetně klasifikace v případě zkoušky probíhá v souladu s čl. 31 až čl. 33 Studijního a zkušebního řádu OU.

Garant

doc. RNDr. Jiří Kalina, Ph.D.

Vyučující

doc. RNDr. Jiří Kalina, Ph.D.