X. Inversní linie čpavku: Sláva a pád KOTLÁŘSKÁ 30.DUBNA 2008 Úvodem • inversní linie čpavku jako případ spontánního narušení symetrie • kvantově chemický výklad tvaru molekuly čpavku • symetrie čtyřatomových molekul • normální kmity čpavku a dublety • vysvětlení dubletu tunelováním napříč barierou • explicitní výpočet pro modely dvou typů • čpavkové hodiny • dvouhladinový maser Pyramidální molekula: případ spontánního narušení symetrie Rovnovážná struktura molekul AB[3 ]Rovnovážná struktura molekul AB[3 ]Rovnovážná struktura molekul AB[3 ]Rovnovážná struktura molekul AB[3 ]Rovnovážná struktura molekul AB[3 ]Rovnovážná struktura molekul AB[3 ]Rovnovážná struktura molekul AB[3 ]Rovnovážná struktura molekul AB[3 ]Fyzikální příčiny spontánního narušení symetrie Východiskem je periodický systém Elektronové konfigurace centrálního atomu Elektronové konfigurace centrálního atomu Starobylá úprava periodické tabulky Starobylá úprava periodické tabulky Starobylá úprava periodické tabulky Souvislost s elektronovou strukturou Levá polovina periody Pravá polovina periody Komplex NH[3] BF[3 ]Pyramidální molekula: geometrická struktura Výška pyramidy Skutečný tvar molekuly NH[3 ]Skutečný tvar molekuly NH[3 ]Skutečný tvar molekuly NH[3 ]Skutečný tvar molekuly NH[3 ]Skutečný tvar molekuly NH[3 ]Skutečný tvar molekuly NH[3 ]Skutečný tvar molekuly NH[3 ]Pyramidální molekula: bodová symetrie Grupa symetrie amoniaku I: hlavní osa molekuly Grupa symetrie amoniaku I: hlavní osa molekuly Grupa symetrie amoniaku II: další vícečetné osy Grupa symetrie amoniaku III: kolmé dvojčetné osy Grupa symetrie amoniaku IV: vertikální roviny zrcadlení Grupa symetrie amoniaku IV: vertikální roviny zrcadlení Planární nebo bipyramidální molekula: bodová symetrie Grupa symetrie BF[3] I: hlavní osa Grupa symetrie BF[3] I: hlavní osa Grupa symetrie BF[3] I: hlavní osa Grupa symetrie BF[3] II: další vícečetné osy Grupa symetrie BF[3] II: kolmé dvojčetné osy Grupa symetrie BF[3] III: kolmé dvojčetné osy Grupa symetrie BF[3] IV: horizontální zrcadlová rovina Grupa symetrie BF[3] V: celá grupa symetrie Pyramidální molekula: normální kmity Vibrace pyramidálních molekul v harmonickém přiblížení Normální kmity pyramidálních molekul typu amoniaku Normální kmity pyramidálních molekul typu amoniaku Normální kmity pyramidálních molekul typu amoniaku Normální kmity pyramidálních molekul typu amoniaku Normální kmity pyramidálních molekul typu amoniaku Normální kmity pyramidálních molekul typu amoniaku Pyramidální molekula: tunelování Role tunelování v IR spektroskopii amoniaku Role tunelování v IR spektroskopii amoniaku Příklad modelového výpočtu Modelové potenciály pro amoniak a arsan Příklad modelového výpočtu Řešení a výsledky modelového výpočtu Řešení a výsledky modelového výpočtu Hladiny energie v závislosti na h Vlnové funkce v závislosti na h Vlnové funkce v závislosti na h Interpretace výsledků a jejich zobecnění Interpretace výsledků a jejich zobecnění Interpretace výsledků a jejich zobecnění Interpretace výsledků a jejich zobecnění Role tunelování v IR spektroskopii amoniaku Dynamika dvouhladinového systému Dynamika dvouhladinového systému Dynamika dvouhladinového systému Dynamika dvouhladinového systému Čpavkové hodiny: první „atomové hodiny“ Oficiální zdůvodnění pro stavbu čpavkových hodin v NBS Čpavkové hodiny Další vývoj (v NBS – NIST) Další vývoj (v NBS – NIST) Objev maseru První maser První maser První maser První maser Čpavkový maser Čpavkový maser Čpavkový maser Čpavkový maser Čpavkový maser Townes a Gordon se svým maserem Townes maser Gordon Vznik slova “Maser”: až ve druhém sdělení Co pozorovali Další vývoj The end