Předmět: Optické spektroskopie 2

« Zpět
Název předmětu Optické spektroskopie 2
Kód předmětu KBF/OSP2
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia nespecifikován
Semestr Letní
Počet ECTS kreditů 5
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinný, Povinně-volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Pospíšil Pavel, prof. RNDr. Ph.D.
Obsah předmětu
1. Spektroskopie polarizovaného světla Definice polarizovaného světla, rozdělení světla z hlediska polarizace, teorie cirkulárního dvojlomu, teorie cirkulárního dichroismu, chirální molekuly, opticky aktivní chromofory, optická rotační disperze, cirkulární dichroismus, ORD spektra, CD spektra, použití spektroskopie polarizovaného světla v biologii. 2. Fotoakustická spektroskopie Princip fotoakustické spektroskopie, frekvenční modulace fotoakustického signálu, tepelná difúzní délka, šíření tepelných vln vzorkem, rozdělení fotoakustického jevu, přímá a nepřímá fotoakustická metoda, pokročilé metody fotoakustické spektroskopie, fototermální deflekční spektroskopie, time-resolved thermal lensing, fotoakustická mikroskopie, porovnání absorpční a fotoakustické spektroskopie, blokové schéma fotoakustického spektrometru (filtry, vzorek, fotoakustická komora, rezonanční fotoakustická komora, detektor), použití fotoakustické spektroskopie v biologii. 3. Elastický a kvazieleastický rozptyl Elastický rozptyl světla, definice elastického rozptylu, rozdělení elastického rozptylu, Rayleighův rozptyl, Mieův rozptyl, teorie Rayleighova rozptylu, teorie Mieova rozptylu. Kvazielastický rozptyl světla, definice kvazielastického rozptyl, rozdělení studia kvazielastického rozptylu, časová změna intenzity rozptýleného záření, autokorelační funkce, měření velikosti částic, rozptyl na difúzních vzorcích Tyndalův rozptyl, turbidimetrie, nefelometrie, experimentální uspořádání pro elastický a kvazieleastický rozptyl, použití elastického a kvazieleastického rozptyl v biologii. 4. Spektroskopie založené na ohybu, odrazu a lomu světla Ohyb světla, teorie ohybu světla, metody, experimentální uspořádání. Odraz světla, rovinné rozhraní, Fresnelovy vzorce, odraz na hladkém povrchu, mnohonásobný odraz, odraz na nerovném povrchu. Lom světla, reflektometr. 5. Vibrační absorpční spektroskopie Pohyby molekul ve spektroskopii, klasická teorie malých vibrací, kvantová teorie malých vibrací, rozdělení normálních vibrací, aktivní a inaktivní vibrace, charakterizace IČ spekter, počet píků v IČ spektru, poloha píkú v IČ spektru, interpretace IČ spektra, rozdělení IČ spektrálních oblastí, typické vibrační frekvence střední IČ oblasti, klasická IČ spektroskopie, FTIR spektroskopie, polarizovaná IČ spektroskopie, dvourozměrná IČ spektroskopie, disperzní IČ spektrometry, FTIR spektrometry, použití IČ spektroskopie v biologii. 6. Rotační absorpční spektroskopie Rozdělení molekul podle rotace, klasická teorie rotace molekul, kvantová teorie rotace molekul, výběrová pravidla, dynamická rotační spektroskopie, FT rotační spektroskopie. 7. Spektroskopie Ramanova rozptylu Princip Ramanovy spektroskopie, Stokesův and Anti-Stokesův rozptyl, výběrová pravidla, rozdělení Ramanova rozptylu, spektrum Ramanova rozptylu, porovnání Ramanových a IČ spekter, rezonančně-zesílený Ramanův rozptyl, povrchově-zesílený Ramanův rozptyl, stimulovaný Ramanův rozptyl, koherentní Ramanův rozptyl, nelineární Ramanův rozptyl, porovnání Ramanovy a IČ spektroskopie, klasický Ramanův spektrometr, CARS spektrometr, SERS, použití Ramanovy spektroskopie v biologii.

Studijní aktivity a metody výuky
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž)
  • Příprava na zkoušku - 30 hodin za semestr
  • Příprava na zápočet - 10 hodin za semestr
  • Účast na výuce - 36 hodin za semestr
Výstupy z učení
Student získá základní znalosti v oblasti teorie, spekter, metod, měření a použití optických spektroskopií.
Absolvováním předmětu studenti získají znalosti v oblasti teorie, spekter, metod, měření a použití optických spektroskopií.
Předpoklady
nespecifikováno

Hodnoticí metody a kritéria
Ústní zkouška

Získání zápočtů z písemných testů a složení ústní zkoušky.
Doporučená literatura
  • Duxbury, G. (1999). Infrared Vibration-Rotation Spectroscopy: From Free Radicals to the Infrared Sky. John Wiley & Sons.
  • Prosser, V. a kol. (1989). Experimentální metody biofyziky. Academia Praha.
  • Serdyuk, I. N., Nathan R., Zaccai, J. (2007). Methods in Molecular Biophysics : Structure, Dynamics, Function. Cambridge.
  • Žaloudek, F. (1986). Experimentální metody biofyziky III. (skripta). UP Olomouc.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Experimentální biologie - specializace Experimentální biologie rostlin (2021) Kategorie: Biologické obory 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Experimentální biologie - specializace Experimentální biologie (2021) Kategorie: Biologické obory 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Biofyzika - specializace Molekulární biofyzika (2024) Kategorie: Fyzikální obory 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Biofyzika - specializace Obecná biofyzika (2024) Kategorie: Fyzikální obory 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Letní