C5870 EPR Spectroscopy

Faculty of Science
Autumn 2007 - for the purpose of the accreditation
Extent and Intensity
2/0/0. 2 credit(s) (fasci plus compl plus > 4). Recommended Type of Completion: zk (examination). Other types of completion: k (colloquium).
Teacher(s)
doc. RNDr. Pavel Kubáček, CSc. (lecturer)
Guaranteed by
doc. RNDr. Pavel Kubáček, CSc.
Department of Chemistry – Chemistry Section – Faculty of Science
Prerequisites
No prerequisite or concurrent.
Course Enrolment Limitations
The course is also offered to the students of the fields other than those the course is directly associated with.
fields of study / plans the course is directly associated with
there are 16 fields of study the course is directly associated with, display
Course objectives
The course aims to explain basic concepts of the high resolution EPR spectroscopy and its chemical application. The course covers the following topics: energy of the magnetic dipole in the magnetic field, quantization of the angular momentum, population of energy levels, spin relaxation, saturation, line shapes; the quantitative EPR measurement; basic instrumentation of EPR; the hyperfine coupling in solutions, the odd electron distribution, spin densities and populations, the McConnell equation, the Karplus-Fraenkel equation.
Syllabus
  • 1. Historie a oblast použití ESR spektroskopie. Radikály v chemii.

    2. Energie magnetických dipólů v magnetickém poli. Kvantování momentu hybnosti.

    3. Interakce magnetických dipólů s elektromagnetickým zářením. Význam g-faktoru.

    4. Populace energetických hladin. Spinová relaxace. Saturace. Tvar spektrálních čar.

    5. Kvantitativní měření v ESR spektroskopii.

    6. Společné rysy NMR a ESR spektroskopie.

    7. Základy přístrojové techniky ESR spektroskopie, rezonátory, zdroj mikrovln, magnet, modulace, detekční systém.

    8. Volba experimentálních podmínek, mikrovlnný výkon, modulační amplituda, koncentrace radikálů, teplota.

    9. Hyperjemné interakce, anizotropní a izotropní složka.

    10. Rozdělení nepárového elektronu v molekule radikálu, spinová hustota a spinová populace.

    11. Mechanismus pi-pi-spinové polarizace, McLachlanova teorie.

    12. Mechanismus pi-sigma-spinové polarizace, Karplus-Fraenkelova rovnice, McConnellova rovnice, hyperkonjugace.

    13. Analýza EPR spekter v kapalné fázi.

    14. Běžné typy radikálů.

Literature
  • ATKINS, P. W. Physical chemistry. 6th ed. Oxford: Oxford University Press, 1998, xvi, 1014. ISBN 0198501013. info
  • Kubáček, Pavel. EPR spektroskopie. Hypertext 2002.
  • POLÁK, Rudolf and Rudolf ZAHRADNÍK. Kvantová chemie : základy teorie a aplikace. 1. vyd. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1985, 466 s. URL info
Assessment methods (in Czech)
Přednáška doprovázená příklady.

Zkouška / kolokvium probíhá formou písemného testu. Při zpracování testu studenti mohou použít učebnice, poznámky a další vlastní pomůcky. Požadavky na úspěšnost testu se liší podle zakončení. Studenti, kterým písemná forma ukončení nevyhovuje, se mohou dohodnout na ústní formě.
Language of instruction
Czech
Further Comments
The course can also be completed outside the examination period.
The course is taught once in two years.
The course is taught: every week.
Teacher's information
http://cheminfo.chemi.muni.cz/kubacek/EPR/index.htm
The course is also listed under the following terms Autumn 1999, Autumn 2010 - only for the accreditation, Autumn 2000, Autumn 2001, Autumn 2002, Autumn 2003, Autumn 2004, Autumn 2005, Autumn 2006, Autumn 2007, Autumn 2008, Autumn 2009, Autumn 2010, Autumn 2011, Autumn 2011 - acreditation, Autumn 2012, Autumn 2013.