Μάθημα : Μοριακή Φασματοσκοπία (ΧΜΕ63)

Το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Αλληλεπίδραση μεταξύ ακτινοβολίας και ύλης. Κατηγορίες φασμάτων: φάσματα εκπομπής, απορρόφησης και Raman. Πειραματικές τεχνικές.

Ένταση και πλάτος φασματικών γραμμών. Ποσοτικές τεχνικές απορρόφησης. Διαπερατότητα. Απορρόφηση. Νόμος του Beer. Εξαναγκασμένη και αυθόρμητη εκπομπή. Κανόνες επιλογής και ροπές μετάβασης.Διαπλάτυνση Doppler. Διαπλάτυνση λόγω χρόνου ζωής. Παραδείγματα. Λυμένες Ασκήσεις. Άλυτες Ασκήσεις.

Αλληλεπίδραση της ύλης με την περιοχή της ακτινοβολίας μεταξύ 1 mm και 30 cm. Ενεργειακές μεταβολές σε ένα μόριο λόγω της περιστροφής του. Φάσματα περιστροφής διατομικών μορίων. Ροπή αδράνειας διατομικών μορίων. Ενεργειακά επίπεδα.Προσδιορισμός μήκους δεσμού. Παραδείγματα. Λυμένες ασκήσεις. Άλυτες ασκήσεις.

Φάσματα περιστροφής πολυατομικών μορίων. Εκφυλισμός και το φαινόμενο Stark. Εφαρμογές της φασματοσκοπίας περιστροφής. Περιστροφικά φάσματα Raman. Παραδείγματα.

Δονήσεις διατομικών μορίων. Το πρότυπο του απλού αρμονικού ταλαντωτή. Κανόνες επιλογής και φάσματα υπερύθρου διατομικών μορίων. Φάσματα Raman. Παραδείγματα.

Αναρμονικότητα. Φάσματα δόνησης-περιστροφής. Η προέκταση Birge-Sponer. Δονητικά φάσματα Raman. Παραδείγματα.

Συμμετρία των μορίων. Στοιχεία συμμετρίας και διεργασίες συμμετρίας. Εισαγωγή στη θεωρία ομάδων. Παραδείγματα.

Δονήσεις πολυατομικών μορίων. Κανονικές δονήσεις και συμμετρία. Φάσματα υπερύθρου και δονητικά φάσματα Raman πολυατομικών μορίων. Εφαρμογές της συμμετρίας και της θεωρίας ομάδων στη μοριακή  φασματοσκοπία. Παραδείγματα.

Ηλεκτρονική δομή των μορίων. Χαρακτηριστικά των ηλεκτρονικών μεταβάσεων. Αρχή Frank-Condon. Φασματοσκοπία υπεριώδους-ορατού. Ένταση κορυφών και νόμος Beer-Lambert. Παραδείγματα.

Ηλεκτρονικά φάσματα μορίων. Τροποποίηση των χαρακτηριστικών απορρόφησης. Ταινίες απορρόφησης. Νόμος Beer Lambert.