C8785 Photophysical Spectroscopic Methods

Přírodovědecká fakulta
podzim 2024
Rozsah
2/0/3. 4 kr. (plus ukončení). Doporučované ukončení: z. Jiná možná ukončení: zk, k.
Vyučováno kontaktně
Vyučující
doc. Mgr. Dominik Heger, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Pavel Friš, Ph.D. (cvičící)
Mgr. Ján Krausko (cvičící)
Mgr. Vít Ladányi, Ph.D. (cvičící)
Mgr. Lucie Ludvíková, Ph.D. (cvičící)
Mgr. Ľubica Vetráková, Ph.D. (cvičící)
Garance
doc. Mgr. Dominik Heger, Ph.D.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Předpoklady
Základní znalosti fyzikální chemie a spektroskopie jsou vhodné.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
The goal of this course is to give a practical and theoretical background for common photophysical methods: UV-Vis absorption spectroscopy, fluorimetry and time-resolved transient techniques. After passing this course, the student will be equipped for independent projects in the photophysical fields.
Osnova
  • 1. Teoretický úvod do spektroskopií v UV-Vis oblasti a. Definice veličin - absorptance, transmitance, reflektance, absorpce b. Odvození Lambert-Beerova zákona c. Převody jednotek energie d. Termodynamický (Foersterův) cyklus 2. Fyzikální principy instrumentace a. odraz, lom, pohlcení b. nelineární optika 3. Fyzikální podstat optických prvků a. čočky a zrcadla b. dispersní prvky - hranol, mřížka, monochromátor c. zdroje světla - lampy, lasery d. detektory záření - fotonásobič, fotodioda, DDC snímač 4. Absorpční spektrometrie v UV, viditelné a NIR oblasti a. instrumentace b. techniky měření c. techniky zpracování - (derivační spektroskopie, fit křivek, neparametrické metody) d. sovatochromismus jakožto příklad posunů spekter e. difusní reflektance - teoretický základ a praktické provedení (Kubelka-Munk funkce) 5. Praktické cvičení I - Absorpční spektrometrie v UV, viditelné a NIR oblasti a. Stanovení molárního absorpčního koeficientu b. Měření difusní reflektanc 6. Luminiscenční spektroskopie – teoretický a instrumentální úvod a. detaily instrumentace - pravoúhlé a front-face uspořádání, nastavení štěrbin, korekce s čítačem fotonů b. „Steady-state“ měření – emisní a excitační fluorescenční spektroskopie, fosforescenční spektroskopie, stanovené kvantových výtěžků zářivých procesů c. Časově rozlišené techniky (Time correlated single photon counting (TCSPC), Streak kamera, Kerr-gated and Fluorescence up-conversion) 7. Praktické cvičení II - Emisní spektroskopie a. měření v ustáleném stavu - emisní, excitační spektra, kvantový výtěžek b. měření doby života fluorescence a fosforescence 8. Tranzientní absorpční techniky a. nanosekundová laserová záblesková fotolýza (LFP) detaily instrumentace b. ultrarychlá transientní spektroskopie c. přehled chemické kinetiky (1. řádu, pseudo 1. řádu, kinetika 2. řádu) 9. Praktické cvičení III - Tranzientní absorpční spektroskopie spektrální mód 10. Praktické cvičení IV - Tranzientní absorpční spektroskopie kinetický mód 11. - 13. Samostatný projekt k procvičení nabytých znalostí a dovedností
Literatura
  • KLÁN, Petr a Jakob WIRZ. Photochemistry of Organic Compounds: From Concepts to Practice. 1. vyd. Chichester, UK: John Wiley & Sons Ltd., 2009, 584 s. Postgraduate Chemistry Series. ISBN 978-1-4051-9088-6. URL info
Výukové metody
Lectures, homework, Laboratory exercises, Laboratory team project.
Metody hodnocení
zápočet
Informace učitele
https://is.muni.cz/auth/el/1431/podzim2015/C8785/index.qwarp
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2014, podzim 2015, podzim 2016, podzim 2017, podzim 2018, podzim 2019, podzim 2020, podzim 2021, podzim 2022, podzim 2023.
  • Statistika zápisu (nejnovější)
  • Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/podzim2024/C8785