Kémiai anyagszerkezettan

Előadások

1.        BEVEZETÉS…………………………………………………………………...2 óra

1.1.    A Fraunhofer-kísérlet. A molekuláris energia kvantáltsága.

1.2. Az elektromágneses sugárzás tartományai. A kémiai szerkezetvizsgálati módszerek áttekintése

2. A KVANTUMMECHANIKA ALAPELVEI………………………………….. 2 óra

3. A HIDROGÉNATOM SZERKEZETE……………………………………….2 óra

                3.1. A hidrogénatom Schrödinger-egyenlete

                3.2. A hidrogénatom színképe

                3.3. A hidrogénatom elektronjának pálya-impulzusmomentuma és pálya mágneses

                momentuma

3.4. Az elektronspin. A spin-pálya-kölcsönhatás.

4. A TÖBBELEKTRONOS ATOMOK SZERKEZETE………………………..2 óra

                4.1. A többelektronos atomok Schrödinger-egyenlete. A variációs elv

                4.2. A többelektronos atomok hullámfüggvénye

                4.3. A többelektronos atomok elektronenergia-szintjei

                    4.4. Röntgen fotoelektronspektroszkópia

4.5. Optikai atomspektroszkópia

5. OPTIKAI SPEKTROSZKÓPIA……………………………………………..…2 óra

                5.1. A Born-Oppenheimer közelítés

5.2. Az optikai színképek jellemzői

6. A MOLEKULÁK FORGÓMOZGÁSA………………………………………...2 óra

                6.1. A molekulák forgómozgásának kvantummechanikai leírása

                    6.2. A molekula-geometria meghatározása a forgási színképbôl

7. A MOLEKULÁK REZGŐMOZGÁSA………………………………………….2 óra

                7.1. A kétatomos molekulák rezgőmozgása

                7.2. A többatomos molekulák rezgőmozgása

                7.3. Infravörös színképek

7.4. Fourier-transzformációs infravörös spektroszkópia

8. A MOLEKULÁK ELEKTRONSZERKEZETE………………………………..3 óra

                8.1. A molekulapálya-modell

                8.2. A többatomos molekulák elektronszerkezete

                    8.3. Ultraibolya és látható színképek

            8.4. Fluoreszcencia és foszforeszcencia

            8.5. Optikai forgatóképesség és cirkuláris dikroizmus

9. LÉZEREK, LÉZERSPEKTROSZKÓPIAI MÓDSZEREK…………………….3 óra

                9.1. A lézerek működése, a lézersugár tulajdonságai

                9.2. A Raman-szórás

9.3. A kétfoton-abszorpció

9.4. Lézeres villanófény-fotolízis

9.5. A pumpa-próba kísérlet

10. AZ ATOMMAGOK ENERIGIAÁLLAPOTAI…………………………………..1 óra

10.1. A maghéj-modell

                    10.2. A Mössbauer-effektus

11. A MÁGNESES MAGREZONANCIA……………………………………………..3 óra

                11.1. Az atommagok abszorpciója mágneses térben

                11.2. A kémiai eltolódás

                11.3. A spin-spin csatolás

                    11.4. Az NMR-spektrométerek működése

12. A RÖNTGENDIFFRAKCIÓ…………………………………………………….2 óra

12.1. A kristályrács. Az elemi cella.

                12.2. A röntgendiffrakciós kísérlet.

                12.3. A röntgendiffrakciós mérési eredmények kiértékelése

Projekt: a kémiai szerkezetvizsgálati módszerekhez kapcsolódó komplex feladat. Van lehetőség a specializáció profiljához illeszkedő, diákköri munkát, diplomamunkát kiegészítő témát javasolni. A megoldáshoz szükséges kísérleteket a team megtervezi, mintákat készít, elvégzi a szükséges műszeres (többnyire spektroszkópiai) vizsgálatokat. Egyes feladatok elméleti számításokat is igényelnek. Az eredményeket a team kiértékeli, jegyzőkönyvben rögzíti, arról prezentációt készít.