Molekylfysik
Molecular Physics

FBR031F, 7.5 högskolepoäng

Gäller från och med: Höstterminen 2019
Beslutad av: Anders Gustafsson / FUN(2)
Datum för fastställande: 2019-11-08

Allmänna uppgifter

Avdelning: Förbränningsfysik
Kurstyp: Gemensam kurs, avancerad nivå och forskarnivå
Kursen ges även på avancerad nivå med kurskod: FYST36
Undervisningsspråk: Engelska

Syfte

Kursen syftar till både att teoretiskt och praktiskt delar som behandla grundläggande molekylteori och molekylspektroskopi.

Mål

Kunskap och förståelse

För godkänd kurs skall doktoranden

• kunna beskriva hur en molekyl växelverkar med elektromagnetisk strålning via elektriska dipolövergångar och Ramanspridningsprocesser.
• kunna beskriva hur temperatur och molekylsymmetri kan inverka på växelverkan.
• kunna förklara principerna för växelverkan med rotations-, vibrations-, och elektroniska tillstånd för några av de enklare molekylerna.
• kunna beskriva och jämföra fördelar och nackdelar med olika tekniker för olika våglängdsområden från mikrovågor till röntgen

Färdighet och förmåga

För godkänd kurs skall doktoranden

• kunna analysera molekylspektra för för diatomära och polyatomära molekyler.
• kunna beräkna olika parametrar såsom t.ex temperatur och tröghetsmoment från ett spektrum av en diatomär molekyl.
• kunna bestämma symmetriegenskaperna hos diatomära och några enklare polyatomära molekyler utgående från analys av olika spektra för t.ex IR och Ramanspridning.
• kunna skriva laborationsrapporter med en genomgripande analys av mätdata.
• kunna skriftligt och muntligt sammanfatta en projektliknande inlämningsuppgift. Inlämningsuppgiften kan vara av utredande karaktär på hur molekylspektroskopi kan tillämpas inom vetenskap, industri och samhälle.
• kunna lösa uppgifter som kräver utnyttjande av information från andra källor än kursmaterialet, t.ex. via Internet och databaser.

Värderingsförmåga och förhållningssätt

För godkänd kurs skall doktoranden kunna tillgodogöra sig den väsentliga informationen i en avancerad engelsk lärobok.

Kursinnehåll

Introduktion Repetition av atomstruktur Grundläggande molekylorbitalteori (linjärkombination av atomorbitaler, bindande och anti-bindande orbitaler, hybridisering av orbitaler, kovalenta bindningar, grundläggande molekylegenskaper som kan förklaras med dessa teorier), Born-Oppenheimer approximationen Spektralövergångar Urvalsregler Franck-Condon principen och övergångsintensiteter Termbeteckningar Mikrovågsspektroskopi: molekylrotation av enkla och polyatomära molekyler, tekniker för rotationsspektroskopi. Infrarödspektroskopi: Vibrationer hos enkla och polyatomära molekyler, infrarödtekniker Teori för Ramanspektroskopi, samt Elektronspektroskopi: teori och tekniker. Laboration: Datorsimulering av enkla molekylspektra och anpassning till experimentellt upptagna mätdata. Demonstrationer: Emissionsspektroskopi, Laser-inducerad fluorescens.

Kurslitteratur

Banwell, Colin N. & McCash, Elaine M.: fundamentals of molecular spectroscopy. McGraw-Hill Education, 1994.
Boken är enkel att läsa och täcker större delen av innehållet i kursen.

Kursens undervisningsformer

Undervisningsformer: Föreläsningar, laborationer, projekt

Kursens examination

Examinationsformer: Skriftlig tentamen, skriftlig rapport, inlämningsuppgifter. Examination sker skriftligt vid kursens slut. För att bli godkänd i kursen måste studenten erhålla godkänt resultat på skriftlig tentamen, laboration, inlämningsuppgifter.
Betygsskala: Underkänd, godkänd
Examinator:

Antagningsuppgifter

Förutsatta förkunskaper: För tillträde till kursen krävs 90 hp naturvetenskap vari kunskaper motsvarande FYSA31 Fysik 3, Modern fysik, 30 hp ska ingå, samt Engelska B.

Kurstillfällesinformation

Kontaktinformation och övrigt

Kursansvariga:
Hemsida: https://liveatlund.lu.se/departments/physics-N/FYST36/Pages/default.aspx