Okruhy ZK otázek z předmětu C9550 Strukturní chemie pro PS 2010/2011:
Část 1 (přednášející a zkoušející Markéta Munzarová)
1. Principy molekulové spektroskopie. Spontánní emise, absorpce, stimulovaná emise, rozptyl
záření. Oblasti vlnových délek EM záření a druhy molekulových excitací. Komponenty
spektrometru. Přirozená šířka linií, Dopplerovské rozšíření, rozšíření vlivem tlaku, způsoby
ovlivnění šířky linií ve spektru. Intenzita linií: populace hladin při spontánní emisi, absorpci,
stimulované emisi; stacionární stavů intenzita linií pro absorpci v různých oblastech spektra.
2. Kvantověmechanické základy molekulové spektroskopie I. (Probíraly se a zkoušejí se pouze
nutné základy nepokryté kurzy C9920 a C9930.) Postulát o střední hodnotě veličiny, postulát o
časově závislé Schrödingerově rovnici. Přesná řešení Schrödingerovy rovnice: částice na kruhu:
energie a vlnové funkce, částice na sféře: energie a vlnové funkce, vztah k energii tuhého
rotátoru.
3. Kvantověmechanické základy molekulové spektroskopie II. Harmonický oscilátor: princip
rekurzního vzorce, hladiny energie a vlnové funkce. Přibližná řešení Schrödingerovy rovnice časově
závislá poruchová teorie: tvar vlnové funkce jako kombinace základního a excitovaného
stavu, pravděpodobnost přechodu v případě periodické poruchy, význam pojmu přechodový
moment. Princip výběrových pravidel.
4. Rotační spektra. Rotační hladiny energie, klasifikace rotátorů. Volný lineární rotátor: tuhý
rotátor – energiové hladiny a vlastní funkce, rotační konstanta, výběrová pravidla; intenzity
linií, využití mikrovlnné spektroskopie. Netuhý rotátor: vztah pro energii.
5. Vibrační spektra. Dvouatomové molekuly: Anharmonický oscilátor, Morseho potenciál.
Přibližné řešení Schrödingerovy rovnice s Morseho potenciálem. Základní a vyšší harmonické
frekvence. Anharmonický oscilátor-rotátor. Vibrační spektra víceatomových molekul: výpočet
lineárních vibrací pro CO2 : formulace úlohy, soustava rovnic k níž úloha vede, výsledné
frekvence.
6. Elektronová spektra. Frank-Condonův princip (výběrová pravidla pro elektronové přechody).
Intenzita linií v závislosti na překryvu elektronových funkcí základního a excitovaného stavu.
7. Elektronová paramagnetická rezonance. Operátory a vlastní funkce spinu. Spiny v magnetickém
poli. Přechody mezi vlastními stavy.Techniky pro seldování přechodů. Hladiny energie v
přítomnosti magnetického pole, nepárového elektronu a magnetického jádra. Pojmy spinová
hustota a spinová polarizace.