СОФИЙСКИ УНИВЕРСИТЕТ “СВ. КЛИМЕНТ ОХРИДСКИ”
ФИЗИЧЕСКИ ФАКУЛТЕТ
Утвърдена с Протокол на ФС N: …../ ……..
Декан:
/доц. д-р Д. Мърваков/
УЧЕБНА ПРОГРАМА
ПО ДИСЦИПЛИНАТА: Структура на атомните и молекулни спектри
ВКЛЮЧЕНА В УЧЕБНИЯ ПЛАН НА СПЕЦИАЛНОСТ:ФИЗИКА
СТЕПЕН НА ОБУЧЕНИЕ: БАКАЛАВЪР
КАТЕДРА: ОПТИКА И СПЕКТРОСКОПИЯ
ИЗВАДКИ ОТ УЧЕБНИЯ ПЛАН
Вид на занятията:
|
Семестър:7
|
Хорариум-часа/
седмично:
|
Хорариум-часа
Общо:
| Лекции |
15
|
4
|
60
|
Семинарни упражнения
|
15
|
1
|
15
|
Практически упражнения
|
-
|
-
|
-
|
Общо часа:
|
|
|
75
|
Форма на контрол:
|
Изпит
|
|
|
А. АНОТАЦИЯ
Целта на курса е изучаването на основните експериментални резултати и теоретични модели, обясняващи структурата на атомите и молекулите и нейната проява в съпътстващите ги спектри. Обръща се внимание на тяхното развитие и съвременно състояние. С оглед на икономия на време и избягване на повторенията, въпросите от атомната и молекулна спектроскопия, които вече са били разгледани в достатъчен обем в предхождащите курсове не са включени в програмата.
Б. СЪДЪРЖАНИЕ НА УЧЕБНАТА ПРОГРАМА:
Лекции ( или упражнения)
№
|
Тема, вид на занятието:
|
Брой часове
|
1.
|
Общи закономерности в структурата на атомните терми. Електронна конфигурация, еквивалентни електрони. Обща векторна схема за събиране на моментите - LS , междинна и jj връзка, генезис на атомните терми,преобразуване на вълновите функции между схемите по LS и jj връзка ; преобразуване на нивата в изоелектронния ред на атома.
|
3
|
2
|
2. Спектри на атоми и йони с един оптичен електрон. Модел на водородоподобни атоми ; енергия на състоянията ; свойства на вълновата функция - видове орбити, разпределение на товара и магнитни свойства; пълен момент и видове състояния ; енергия на спин-орбиталното взаимодействие. Спектри на атоми с s - валентен електрон, поляризация на атомния остатък ; квантов дефект - зависимост от атомния номер и изоелектронен ход при алкалните метали; ширина на спектралните дублети. Спектри на Cu, Au и Ag , възбуждане на два електрона - отместени терми. Спектри на атоми с p - валентен електрон.
|
6
|
3
|
. Спектри на атоми и йони с два валентни електрона. Видове взаимодействия и уравнение на Щрьодингер за два електрона в полето на ядро. Възбудени състояния - синглетна и триплетна системи от нива, отместване на термите и мултиплетна структура .Видове състояния при s и p валентни електрони ; спектри на алкалоземните метали ; спектри на живак, кадмий и цинк ; метастабилни състояния. Възбуждане на два електрона - отместени терми, автойонизация ; ридбергови състояния.
|
4
|
4
|
Атомни спектри и периодичната система.. Периодичност и оптични свойства на атомите и тяхните йони,запълване на орбитите, къси и дълги периоди. Правила за подреждане на дълбоките терми ; спектри на атомите със запълващи се d и f обвивки. Нормални и обърнати мултиплети.
|
4
|
5
|
Вероятност за преход . Електричен диполен преход, матрични елементи на диполния момент ; правила на отбор и относителна яркост в мултиплетите. Квадруполни и магнитни диполни преходи; двуфотонни преходи. Експериментални методи за определяне на вероятностите за преход.
|
4
|
6
|
Атом в магнитно поле. Нормален и аномален ефект на Зееман ; силно и слабо поле, ефект на Пашен - Бак ; ефект на Зееман при различни видове връзки.
|
4
|
7
|
Свръх-фина структура на спектралните линии. Изотопно отместване на спектралните лини при леки и тежки атоми ; векторна схема на свръх-финото разцепване, влияние на слабо магнитно поле ; екзотични атоми.
|
3
|
8
|
Атомна абсорбция. Основни закономерности на резонансното поглъщане. Влияние на реабсорбцията върху интензивността на спектралната линия. Абсорбционен контур и самообръщане на спектралната линия.
|
3
|
9
|
Спектри на многозарядните йони. Основни закономерности в структурата на многозарядните йони - терми, мултиплетност, правила на отбор ; сателитни линии. Особенности но експерименталните методи получаване на тяхните спектри.
|
2
|
10
|
Радиочестотна спектроскопия. Метод на радиооптичния и двойния радиооптичен резонанс, пресичане и интерференция на нивата, квантово биене.
|
4
|
11
|
Строеж на двуатомната молекула. Структура и систематика на атомните нива в аксиално електрично поле. Произход и систематика на електронните състояния на двуатомна молекула, влияние на симетрията.
|
3
|
12
|
Електронни спектри на двуатомни молекули. Разделяне на движенията, принцип на Борн-Опенхаймер. Структура на енергетичните нива, симетрия на електронните състояния, типове състояния. Правила на отбор и интензивност на електронните спектри.Репулсивни състояния и ексимерност.
|
4
|
13
|
Вибрационна структура на електронните спектри .Хармоничен и анхармоничен осцилатор, видове потенциали. Типове преходи - прогресии и секвенции. Преддисоциация и дисоциация, континуум. Принцип на Франк-Кондон -класическа и квантова интерпретация, фактори на Франк-Кондон. Разпределение на интензивностите във вибрационната структура.
|
4
|
14
|
Финна структура на молекулните спектри. Отчитане на енергията на спин-орбиталното взаимодействие при различните видове връзки. Преходи между нивата на финната структура, правила на отбор.
|
3
|
15
|
Свръхфинна структура: изотопно отместване на спектралната линия, редуване на интензивностите. Магнитен резонанс.
|
3
|
16
|
Раманови спектри. Основни схеми за наблюдаване на рамановите спектри, произход на рамановите спектри. Ротационни и вибрационни раманови спектри, интензивност и правила за отбор.
|
3
|
17
|
Спектри на многоатомни молекули. Видове вибрации, естественни и нормални координати, характеристични честоти, свойства на симетрия. Израждане на вибрацията - структура и спектри на CO2 .и H2O , резонанси. обмяна на енергията между различните вибрационни моди.
|
4
|
Упражнения
№
|
Тема, вид на занятието:
|
Брой часове
|
1.
|
Серийна структура на едноелектронни атоми .
|
3
|
2
|
Серийна структура на двуелектронни атоми.
|
2
|
3
|
Многоелектронни конфигурации.
|
2
|
4
|
Интензивност на спектралните линии.
|
1
|
5
|
Електронна конфигурация на двуатомна молекула.
|
3
|
6
|
Ротационна структура на спектъра на двуатомна молекула.
|
2
|
7
|
Вибрационна структура на спектъра на двуатомна молекула.
|
2
|
В. Формата на контрол е: изпит
Основна форма на текущия контрол през семестъра е решаването на задачи в семинарните занятия. След всеки цикъл се задава домашно. Показаните знания и разбиране по време на семинара, както и резултатите от домашните участват във формирането на крайната оценка. Изпита се състои в защитаване на две предварително потготвени теми (два въпроса избрани от студента) и събеседване по избрани от преподавателя въпроси. Поради характера на учебния материал, основното изискване при изпита е неговото разбиране, а не заустяване, както и прилагането му при решававето на конкретни задачи.
Г. Основна литература:
1.С.Э.Фриш, Оптические спектры атомов, "Наука" 1963 2.М.А.Ельяшевич,Атомная и молекулная спектроскопия,ФМ 1962 3.И.И.Собельман,Введение в теорию атомных спектров,ФМ 1963 4.П.П.Райчев,Физика на атомните системи,НИ 1980 5.В.Н.Кондратьев,Строение атомов и молекул,Физматгиз 1949
Д. Допълнителна литература:
1.А.А.Никитин,З.Б.Рудзикас,Основи теории спектров атомов и ионов,"Наука",1983
2.Б.М.Смирнов,Физика атома и иона,Энергатомиздат 1986 3.Б.М.Смирнов,Возбужденные атомы, Энергатомиздат 1982
Сподели с приятели: |