谱学基础ppt课件.ppt
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1、谱学基础,南京大学化学化工学院 谢代前 Email: 电话: 89689010 办公室: 化学楼 G405 助教: 安丰 化学楼G403,课件下载,http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ 作业 20分, 期末考试 80分 随机点名,三次缺席则无成绩 南大本科阶段选修本门课程并取得80分以上的研究生可免修,参考书目,1. J.L. McHale, Molecular Spectroscopy, 1999 2. J.M. Hollas, Modern Spectroscopy, 1993 3. I. N. Le
2、vine, Molecular Spectroscopy, 徐广智等译,分子光谱学 4. 范康年, 谱学导论, 高等教育出版社, 2001 5. R.S. Drago, Physical Methods in Chemistry , 1977 游效曾,袁传荣,李重德 译, 化学中的物理方法, 高等教育出版社,1991,谱学方法是探测物质微观结构的实验方法. 许多相关仪器已成为常规测试工具. 内容: 分子光谱(微波谱,红外光谱,拉曼光谱,紫外-可见光谱); 核磁共振谱; 光电子能谱. 目的: 讲述谱学方法(尤其是分子光谱)的理论基础, 使学生能掌握主要结构测试方法的基本原理及应用范围.,课程基础
3、:结构化学,线性代数,Dissociation of ICN,Ahmed Zewail, Nobel prize in chemistry 1999,In 2000, a first chemically stable compound of argon, HArF, was characterized by Rsnen and co-workers ( Nature 406, 874(2000),FH2FH+H 反应共振态的研究,三张典型的飞行时间谱,8,水分子在Cu(111)表面的解离动力学: 振动激发对反应的影响,6维模型示意图,解离几率随总能量的变化,水分子三个振动模式的激发都可显著增
4、强反应性!,Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 109, 10224 (2012),Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 110, 17697 (2013),33E = (33k/32k)/(34k/32k)0.515 -1, and 36E = (36k/32k)/(34k/32k)1.9 -1,SO2 光激发中同位素质量无关效应的振电耦合本质,第一章 引言,1.1 发展简史 1.2 量子力学基础 1.3 Schrodinger方程的近似解法 1.4 统计力学基础,1.1 发展简史,光谱是研究光和物质及其相互作用的一门学科. 1665年, 牛顿用三棱镜观
5、测到太阳白光的分解, 并把其后面屏幕上出现的彩色带称为光谱(spectrum).他首次发现了获得光束中电磁辐射的强度按波长或频率分布的一种方法. 1885年, Balmer拟合了氢原子发射光谱的谱线 波长 频率 1926年,量子力学建立后, 光谱理论和技术得到很大发展. 1960年,激光器出现.,1. 谱带(峰)位置: 测量分子初态和终态的能量差. 2. 谱带强度: 测量从一个能级跃迁到另一个能级的速率, 与光谱选律有关. 3. 谱带的形状: 与激发态的寿命, 环境和动力学性质有关.,主要应用:,研究分子结构 物质或分子的定性定量分析 分子内和分子间的能量转移 分子的光化学过程及气体分子的电子
6、激发态,(Spectroscopy is applied quantum mechanics: a bridge between experiment and theory.),1.2 量子力学基础,波函数 代表电子波的振幅, 用以描述体系的状态. 波函数本身没有物理意义, 然而 代表几率密度 波函数必须是单值且连续的, 满足归一化条件:,I think it is safe to see that no one understands quantum mechanics. -R. Feynman (1965),微观粒子没有静止状态!,波函数由Schrodinger方程求得(需要满足特定边界条
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