Teoretické základy molekulární spektroskopie

Sylabus

Přednáška se snaží poskytnout teoretické základy nutné pro pochopení principů rozličných metod optické spektroskopie. Je vhodná i pro studenty neteoretiky a studenty jiných fakult. Náročnost a hloubka výkladu se upřesní po dohodě s posluchači.

Jazyk druhého kvantování. Zavedení kreačních a anihilačních operátorů. Bosony a fermiony. Hamiltoniány v druhém kvantování.

Popis molekul a pevných látek. Bornova - Oppenheimerova aproximace. Adiabatická aproximace. Normální kmity. Rotace molekul. Řádový odhad velikosti energií elektronového, vibračního a rotačního pohybu. Pásová struktura.

Kvantování elektromagnetického pole. Popis světelné vlny. Lineární a kruhová polarizace. Hamiltonián elektromagnetického pole v poloklasickém přiblížení a v druhém kvantování.

Interakce záření s látkou. Einsteinovy koeficienty. Interakční hamiltonián poloklasický a v druhém kvantování. Poruchový popis interakce a Fermiho zlaté pravidlo. Fenomenologické zahrnutí konečné doby života vybuzených stavů. Přirozená šířka spektrální čáry.

Mechanismy rozšiřování spektrálních čar v plynech a kapalinách. Dopplerovské rozšíření. Rozšíření průletem. Srážkové rozšíření.

Spektrální čáry molekul a iontů v pevných látkách. Bezfononová čára. Vibrační satelity. Teplotní závislost tvaru spektrálních čar. Spektroskopie hole-burningu.

Přenos excitace mezi molekulami. Pauliho kinetická rovnice a zobecněná kinetická rovnice.

Depolarizace fluorescence. Rotační depolarizace. Depolarizace v důsledku přenosu excitace.

Anotace

Interakce látky s elmg. polem v druhém kvantování. Einsteinovy koeficienty - zavedení fenomenologické a z druhého kvantování. Dipólová a vyšší multipólové aproximace. Tvar spektrální čáry izolované molekuly.

Tvar spektrální čáry systému ovlivněného měřením. Vliv interakcí na spektrální čáru. Výběrová pravidla.

Vhodné pro studenty magisterského a doktorského studia.