|
|
Кафедра лазерной химии
Структура и динамика молекулярных систем
Программа спецкурса
- Энергетические
и структурные параметры молекул и их ионов. Потенциалы взаимодействия
атомов и молекул на далеких расстояниях. Приближение изолированной
частицы. Влияние внешней среды. Межмолекулярные взаимодействия и внешнее
электромагнитное поле.
- Приближенное
разделение видов движения и внутримолекулярные взаимодействия. Тонкая
структура спектров. Релятивистские эффекты. Случаи связи по Хунду. Строгие
и приближенные правила отбора. "Хорошие" и "плохие" квантовые числа.
Адиабатическое и диабатическое представление. Методы учета
неадиабатических взаимодействий.
- Энергетические
уровни двухатомной молекулы. Вращательные и колебательно-вращательные
спектры. Эффект ангармоничности и центробежного искажения. Изотопический
эффект. Электронно-колебательно-вращательные спектры. Принцип
Франка-Кондона. Линейчатые и континуальные (непрерывные) спектры.
Интенсивности линий и правила отбора. Особенности спектров свободных
радикалов OH, CN, CO, NO и CH.
- Молекулярные
ридберговские состояния. Взаимное проникновение орбит. Вращательная,
колебательная и спин-орбитальная автоионизация. Эффект Λ-удвоения.
Многоканальная теория квантового дефекта. Аналог теоремы Гельмана-Фейнмана
для ридберговских состояний. Модель поляризационного потенциала остова.
- Многоатомные
молекулы типа симметричного и ассиметричного волчка. Равновесная
геометрия. Свойства симметрии и интенсивности переходов. Эффект
ангармоничности. Центробежное возмущение. Колебательно-вращательное
взаимодействие и l-удвоение. Дипольный момент, вызванный
вырожденными колебаниями. Взаимодействие между колебательными состояниями
(резонанс Ферми).
- Электронно-колебательно-разрешенные
переходы. Запрещенные синглет-триплетные переходы. Особенности строения и
спектров молекул H3+, H2O и CO2.
Обзор спектральных баз данных по расчету синтетического спектра
астрофизически важных молекул (HITRAN, GEISA, NIST).
- Строение и
спектры "нежестких" молекул. Колебания большой амплитуды, внутреннее
вращение и инверсионные переходы. Ван-дер-ваальсовы комплексы. Тонкая
структура инверсионных спектров, обусловленная колебательно-вращательным
взаимодействием. Внутреннее заторможенное вращение в молекулах типа
симметричного волчка. Высота потенциальных барьеров. Правила отбора.
- Электрические
и магнитные свойства молекул. Дипольные и квадрупольные моменты молекул.
Статическая поляризуемость. Измерение дипольных моментов. Магнитные
моменты (факторы Ланде) и магнитная восприимчивость молекул, методы
измерений. Магнитное экранирование ядер.
- Эффект Штарка
и Зеемана в молекулярных спектрах. Нормальный и аномальный эффект Зеемана.
Относительная интенсивность магнитных компонент и идентификация переходов
по картине их расщепления. Запрещенные переходы. Изменение интенсивности,
обусловленное эффектом Штарка. Эффект Зеемана в слабых полях для молекул,
имеющих отличный от нуля электронный момент количества движения.
Комбинированный эффект Штарка-Зеемана.
- Методы
квантовой химии. Электронная структура и поверхность потенциальной
энергии. Атомные базисные наборы. Учет электронной корреляции и
релятивистских эффектов. Конфигурационные взаимодействия. Многочастичная
теория возмущений. Функционал плотности.
- Градиентные методы
и молекулярные свойства. Расчет равновесной структуры и переходного состояния
(оптимизация геометрии). Расчет перманентных дипольных моментов и статической
поляризуемости методом конечного поля. Возбужденные состояния. Электронные
матричные элементы. Обзор пакетов программ для расчета электронной структуры
(GAUSSIAN, MOLPRO, GAMESS, DALTON, MOLCAS).
- Динамика
возбужденных состояний. Механизмы фотоионизации и автоионизации. Оценки
скоростей нерадиационного распада. Золотое правило Ферми. Радиационные и
нерадиационные времена жизни состояний. Коэффициенты ветвления и кинетика самопроизвольного
распада. Фотохимические и цепные реакции.
Рекомендуемая литература
- Л. Д.
Ландау, Е. М. Лифшиц. Теоретическая физика. В 10 томах. Т.3. Квантовая
механика. Нерелятивистская теория. М.: Физматлит, 2008.
- Г.Герцберг.
Электронные спектры и строение многоатомных молекул. М.: Мир, 1969.
- C.H.
Townes, A.L. Schawlow. Microwave Spectroscopy. Mineola, New York: Dover
Publication Inc., 2012 (Ч.
Таунс, А. Шавлов. Радиоспектроскопия, Иностранная
литература, 1959).
- П.
Эткинс, Дж. де Паула. Физическая химия. М.: Мир, 2007.
|
|
|
|
|
Сервер
создается при поддержке Российского
фонда фундаментальных исследований
Не
разрешается копирование материалов и
размещение на других Web-сайтах
Вебдизайн: Copyright (C) И. Миняйлова и В. Миняйлов
Copyright (C) Химический
факультет МГУ Написать письмо редактору
|