Uniwersytet Warszawski - Centralny System UwierzytelnianiaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Spektroskopia molekularna

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 1100-4BM25 Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Spektroskopia molekularna
Jednostka: Wydział Fizyki
Grupy: ZFBM, II stopień; Biofizyka molekularna
Strona przedmiotu: http://biogeo.uw.edu.pl/spektroskopia_molekularna
Punkty ECTS i inne: 6.00
Język prowadzenia: polski
Kierunek podstawowy MISMaP:

fizyka

Założenia (opisowo):

Wymagana znajomość podstaw fizyki i chemii uzyskana w zakresie studiów licencjackich oraz w pierwszym (zimowym) semestrze studiów drugiego stopnia (magisterskich) .

Tryb prowadzenia:

w sali

Skrócony opis:

Wykład obejmuje podstawy teoretyczne i doświadczalne spektroskopii cząsteczek związków organicznych i bioorganicznych, z uwzględnieniem aktualnych trendów rozwojowych i zastosowań w biofizyce. Szczegółowe zagadnienia rachunkowe i analiza widm spektroskopowych będą przerabiane na ćwiczeniach

Pełny opis:

Wykład ma za zadanie przedstawienie podstawowych zagadnień, pojęć i metod współczesnej spektroskopii molekularnej wraz z ich wykorzystaniem w eksperymentach biofizycznych.

Program wykładu i zagadnienia na ćwiczeniach.

1. Fizykochemiczne podstawy spektroskopii (rekapitulacja; 1 wykład)

- struktura cząsteczki, symetria i tablice charakterów grup, konformacja

- dynamika ruchów molekularnych, model dyfuzyjny

2. Oddziaływanie promieniowania elektromagnetycznego z cząsteczkami (3

wykłady)

- energia cząsteczki i makroskopowego układu cząsteczek, diagram

Jabłońskiego

- prawdopodobieństwo przejścia (złota reguła Fermiego), moment

dipolowy, absorpcja, emisja, rozpraszanie Ramana i tensor

polaryzowalności, reguły wyboru

- klasyfikacja i ogólna charakterystyka metod spektroskopii, parametry

opisu widma

- techniczne podstawy rejestracji widm, lasery, spektroskopia

fourierowska

3. Spektroskopia absorpcyjna i ramanowska w podczerwieni (IR) (2 wykłady)

- widma oscylacyjno-rotacyjne cząsteczek dwuatomowych

- widma oscylacyjne cząsteczek wieloatomowych, drgania normalne,

częstość grupowa (charakterystyczna)

- struktura rotacyjna pasm oscylacyjnych, tensor momentu bezwładności,

oddziaływanie Coriolisa

- widma aktywności optycznej Ramana (ROA) i wibracyjnego dichroizmu

kołowego (VCD)

4. Spektroskopia w bliskim nadfiolecie i w zakresie widzialnym (UV VIS) (3

wykłady)

- absorpcyjne widma elektronowe, reguła Francka-Condona

- chromofor i diagram Kasha, sprzężenie wibronowe

- fluorescencja i fosforescencja, metody stacjonarne i czasowo-

rozdzielcze, spektroskopia korelacji fluorescencji (FCS)

- wygaszanie stanów wzbudzonych, rezonansowy transfer energii (FRET)

- dichroizm kołowy (CD), dichroizm liniowy (LD), rezonansowy efekt

Ramana (RR)

5. Magnetyczny rezonans jądrowy (NMR) i elektronowy rezonans

paramagnetyczny (EPR) (4 wykłady)

- rezonans magnetyczny jądra w ujęciu kwantowym i rezonans

makroskopowego układu jąder w ujęciu klasycznym

- oddziaływania jądro-jądro i jądro-elektron

- widma w ciele stałym i widma wysokiej zdolności rozdzielczej

- wymiana chemiczna, relaksacja jądrowa, jądrowy efekt Overhausera

(NOE)

- rezonans magnetyczny elektronu i widma EPR

6. Współczesne techniki spektroskopowe i zastosowania spektroskopii w

biofizyce, chemii i biologii (2 wykłady)

- techniki wielowymiarowe

- spektroskopia pojedynczej cząsteczki (SMS)

- przykładowe zastosowania spektroskopii molekularnej.

Nakład pracy studenta:

Wykład = 30 godzin

Ćwiczenia rachunkowe = 30 godzin

Samodzielne przygotowanie do wykładu i ćwiczeń (2 godz. tygodniowo) ok. 30 godzin.

Przygotowanie do egzaminu ok. 30 godzin

Razem ok. 120 godzin.

Obowiązkowe ćwiczenia poświęcone są:

(a) rozwiązywaniu problemów rachunkowych z zakresu fizyki podstaw spektroskopii;

(b) analizie wybranych, przykładowych widm z różnych działów spektroskopii.

Dopuszczalna jest maksymalnie dwukrotna (nieusprawiedliwiona) nieobecność na ćwiczeniach.

Opis sporządził: Ryszard Stolarski, luty 2019

Literatura:

1) P.W. Atkins „Molekularna mechanika kwantowa”

2) H. Günther „Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego”

3) F.A. Cotton „Teoria grup. Zastosowania w chemii”

4) W. Demtröder „Spektroskopia laserowa”

5) Tekst wykłady i plansze na:

http://www.biogeo.uw.edu.pl/files/biogeo/users/stolarsk/spektroskopia_molekularna

Efekty uczenia się:

Po ukończeniu przedmiotu student:

WIEDZA

1. Zna aktualne zagadnienia z zakresu fizycznych i chemicznych podstaw spektroskopii molekularnej(K_W01, K_W02).

2. Zna zaawansowane, doświadczalne techniki spektroskopowe (K_W04).

3. Zna zastosowania spektroskopii molekularnej w biofizyce i chemii (K_W07).

UMIEJĘTNOŚCI

1. Umie wyjaśnić podstawowe zjawiska i pojęcia spektroskopii molekularnej (K_U01, K_U02).

2. Umie wykorzystać nabyte wiadomości z zakresu spektroskopii w rozwiązywaniu problemów biofizycznych(K_U01, K_U03).

3. Umie analizować widma spektroskopowe cząsteczek (K_U07).

KOMPETENCJE SPOŁECZNE

1. Rozumie konieczność systematycznego uzupełniania i pogłębiania wiedzy przyrodniczej (K_K01, K_K05).

2. Rozumie wartość i znaczenie zastosowań metodologii i pojęć z zakresu spektroskopii w naukach biologicznych (K_K03).

3. Rozpoznaje, na czym polega uczciwość i odpowiedzialność w pracy badawczej (K_K04, K_K06).

Metody i kryteria oceniania:

Pisemny egzamin końcowy w formie testu złożonego z 15 pytań (odpowiedzi "tak" lub "nie") i 5 opisowych pytań otwartych.

Możliwość poprawy oceny na egzaminie ustnym.

Wzięcie pod uwagę aktywności na ćwiczeniach.

Ustny egzamin poprawkowy.

Praktyki zawodowe:

Brak

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2020/21" (zakończony)

Okres: 2021-02-22 - 2021-06-13
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Ryszard Stolarski
Prowadzący grup: Ryszard Stolarski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Wykład - Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski.