I. Spektroskopia atomowa
Klasyfikacja i cechy charakterystyczne widm. Widmo atomu wodoru. Wzór Balmera. Wzór Rydberga. Teoria Bohra atomu wodoru. Ruch jądra. Widma atomów wodoropodobnych. Teoria kwantowa atomu wodoru. Ruch w polu sił centralnych. Równanie Schrödingera. Radialne funkcje falowe atomu wodoru. Spin i moment magnetyczny elektronu. Struktura subtelna w atomie wodoru. Sprzężenie spin-orbita. Widma atomów metali alkalicznych.
Atomy wieloelektronowe. Widmo atomu helu. Korelacja elektronowa i zakaz Pauliego. Układ okresowy i struktura powłokowa. Stany podstawowe atomów. Stany wzbudzone i możliwe konfiguracje elektronowe. Termy atomowe. Zagadnienie wieloelektronowe. Metoda Hartree’ego-Focka. Sprzężenie momentów pędu. Sprzężenie L-S. Sprzężenie j-j. Momenty magnetyczne atomów wieloelektronowych.
Wpływ stałego zaburzenia na strukturę atomu. Atomy w polu magnetycznym. Normalne zjawisko Zeemana. Anomalne zjawisko Zeemana. Zjawisko Paschena-Backa. Kwantowa teoria normalnego i anomalnego zjawiska Zeemana. Atomy w polu elektrycznym. Zjawiska Starka i Kerra. Nadsubtelna struktura widm i przesunięcie izotopowe. Kwantowa teoria liniowego i kwadratowego zjawiska Starka. Rachunek zaburzeń w przypadku degeneracji i bez degeneracji stanów.
II. Spektroskopia molekularna
Cząsteczki. Jon H2+. Cząsteczka H2. Metoda Heitlera-Londona. Problem wielu elektronów w fizyce molekularnej. Równania Hartree’ego-Focka. Metoda pola samouzgodnionego. Ruch elektronów i jąder. Energia korelacji. Metoda oddziaływania konfiguracji.
Spektroskopia rotacyjna. Cząsteczki dwuatomowe. Model rotatora sztywnego. Rotator niesztywny. Efekty izotopowe. Rotacja cząsteczek trój- i wieloatomowych. Bąk symetryczny i asymetryczny. Oscylacje cząsteczek dwuatomowych: model oscylatora harmonicznego. Oscylator anharmoniczny. Drgania optycznie aktywne. Widma oscylacyjno – rotacyjne. Oscylacje cząsteczek wieloatomowych: drgania normalne. Widma elektronowe cząsteczek dwuatomowych: opis termów, reguły wyboru. Zasada Francka – Condona. Widma elektronowo – oscylacyjno – rotacyjne. Zjawisko Ramana. Spektroskopia ramanowska.
Oddziaływanie cząsteczek ze światłem. Rachunek zaburzeń zależny od czasu. Emisja spontaniczna i wymuszona oraz absorpcja światła przez cząsteczki. Zasada Francka – Condona. Prawdopodobieństwa przejść i współczynniki Einsteina. Obliczanie współczynnika absorpcji. Kształt linii widmowej. Rozkład Boltzmana. Poszerzenie dopplerowskie. Reguły wyboru.
|