Okruhy ZK otázek z předmětu C9550 Strukturní chemie pro PS 2011/2012:
Část 1 (přednášející a zkoušející Markéta Munzarová)
1. Principy kvantové mechaniky. Postulát o vlnové funkci. Postulát o operátorech, vlastní funkce
operátoru. Postulát o střední hodnotě veličiny. Hermitovské operátory. Postulát o časově závislé
Schrödingerově rovnici. Stacionární Schrödingerova rovnice.
2. Přesná řešení Schrödingerovy rovnice. Částice na kruhu, částice na sféře, částice v
coulombovském poli, harmonický oscilátor: Energie a vlnové funkce.
3. 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. 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.
5. 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.
6. 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.
7. Elektronová spektra. Born-Oppenheimerova aproximace a tvar vlnové funkce v této
aproximaci. Frank-Condonův princip (výběrová pravidla pro elektronové přechody). Intenzita
linií v závislosti na překryvu elektronových funkcí základního a excitovaného stavu.
8. 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. g-faktor
a hyperjemná štěpící konstanta. Pojmy spinová hustota a spinová polarizace. Souvislosti mezi
strukturou a hyperjemným štěpením pro organické radikály.