Politechnika Warszawska - Centralny System UwierzytelnianiaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Techniki spektroskopowe

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 103A-ELxxx-MSP-TSP Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Techniki spektroskopowe
Jednostka: Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych
Grupy: ( Charakteryzacja i diagnostyka )-Mikroelektronika, fotonika i nanotechnologie-mgr.-EITI
( Przedmioty techniczne )---EITI
( Przedmioty zaawansowane )-Elektronika-dr.-EITI
( Przedmioty zaawansowane techniczne )--mgr.-EITI
Punkty ECTS i inne: 4.00
Język prowadzenia: polski
Jednostka decyzyjna:

103000 - Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych

Kod wydziałowy:

TSP

Numer wersji:

1

Skrócony opis:

Celem wykładu jest poznanie najważniejszych metod badania i charakteryzacji materiałów i struktury elektronicznych i fotonicznych, opartych na oddziaływaniu różnego rodzaju promieniowania z materią. Zróżnicowane techniki spektroskopowe stosuje się powszechnie w chemii, fizyce, astronomii i innych obszarach w celu uzyskania różnorodnych informacji o badanej substancji, począwszy od składu atomowego, przez budowę chemiczną, aż po strukturę jej powierzchni. Tematyka wykładu obejmować będzie poznanie najważniejszych metod spektroskopowych: zjawisk, na których są oparte, technik eksperymentalnych oraz zastosowań.

Pełny opis:

Treść wykładu:

  1. Promieniowanie elektromagnetyczne. Oscylatorowy model materii.

    Oddziaływanie promieniowania EM z materią, absorpcja, emisja spontaniczna i wymuszona, szerokość linii widmowej. Emisja i absorpcja oscylującego dipola, moment przejścia, reguły wyboru, siła oscylatora. Przejścia oscylacyjno - rotacyjne. Efekty nieliniowe. (4)
  2. Definicja i rodzaje spektroskopii, widmo spektroskopowe. Spektroskopia w zakresie ultrafioletu, widzialnym i podczerwieni. Jednostki energetyczne i fotometryczne. Źródła światła i podstawy działania laserów. Lasery do zastosowań spektroskopowych. (2)
  3. Oprzyrządowanie, metody dyspersji światła - monochromatory i detektory, spektrometry i fluorymetry, technika heterodynowa. Aparatura do rejestracji widm absorpcyjnych w podczerwieni, spektrometry podczerwieni, spektrometry z transformacją Fouriera. Podstawowe informacje o pracy z wysoką próżnią i niskimi temperaturami. (1)
  4. Spektroskopia transmisyjna/absorpcyjna, emisyjna i odbiciowa. Układy optyczne i aparatura i ich charakterystyka. Widma emisji i wzbudzenia. (1)
  5. Techniki impulsowe, zasada, rozdzielczość czasowa. Metody pikosekundowej i femtosekundowej spektroskopii rozdzielczej w czasie. Zliczanie fotonów z korelacja czasową (TCSPC), aparatura i przykłady zastosowań, widma rozdzielcze w czasie. Pomiary czasów życia stanów wzbudzonych - detekcja fazy i modulacji; porównanie z metodą TCSPC. (1)
  6. Spektroskopia nieliniowa, spektroskopia dwufotonowa i nasyceniowa, konwersja wzbudzenia, efekty kooperatywne. Spektroskopia mieszania czterech fal (4WM). Techniki typu wiązka pompująca-wiązka sondująca. (pump-probe), absorpcja przejściowa, femtosekundowy optyczny efekt Kerra, echo fotonowe. (1)
  7. Spektroskopia laserowa wysokiej rozdzielczości, technika zawężania linii widmowej (FLN) i wypalania dziur (hole burning). Polaryzacja (anizotropia) wzbudzenia i emisji - pomiary w fazie ciekłej i w szkliwach; analiza przejść absorpcyjnych na podstawie widm anizotropii wzbudzenia. (1)
  8. Zastosowanie spektroskopii optycznej do charakteryzacji ośrodków laserów na ciele stałym i materiałów półprzewodnikowych. Zastosowanie spektroskopii w podczerwieni do charakteryzacji i określenia struktury molekuł. (1)
  9. Metoda osłabionego całkowitego wewnętrznego odbicia ATR (Attenuated Total Reflection) Reflekcyjno-absorpcyjna spektroskopia w podczerwieni RAIRS (IRRAS) Reflection-Absorption InfraRed Spectroscopy (1)
  10. Nieelastyczne rozpraszanie światła: podstawy fizyczne zjawiska nieelastycznego rozpraszania światła; spektroskopia Ramana jako narzędzie badań strukturalnych i metoda analizy chemicznej w nanoskali. Spektroskopia ramanowska w badaniach powierzchni, powierzchniowo wzmocniona spektroskopia Ramana (SERS) (2)
  11. Spektroskopia absorpcyjna promieni X: techniki eksperymentalne, promieniowanie synchrotronowe i jego właściwości; lasery na swobodnych elektronach. (2)
  12. Struktura subtelna widm absorpcji jako źródło informacji o lokalnej struktury atomowej i elektronowej materiałów (XANES, EXAFS), zastosowania w fizyce, chemii i inżynierii materiałowej. (3)
  13. Fluorescencja rentgenowska i jej zastosowania do analizy chemicznej. (2)
  14. Spektrometria magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR): podstawy teoretyczne, aparatura; wykorzystanie widm NMR do ustalania budowy cząsteczek od małych cząsteczek do makromolekuł; spektrometria NMR w medycynie i innych dziedzinach wiedzy. (4)
  15. Spektrometria mas: podstawowe pojęcia spektrometrii mas; budowa spektrometru mas; wybrane metody analizy jonów i metody jonizacji; podstawy interpretacji widm masowych, sprzężenie spektrometrii mas z chromatografią gazową i cieczową. (4)

Zakres laboratorium:

W ramach ćwiczeń laboratoryjnych studenci zapoznają się praktycznie ze

sposobami przygotowania próbek, wykonaniem pomiaru oraz analizą wyników

pomiarowych dla wybranych metod badań spektroskopowych:

  1. Badanie detektorów promieniowania elektromagnetycznego
  2. Badanie źródeł promieniowania EM
  3. Metrologia laserowa
  4. Spektroskopia absorpcyjna UV-Vis-NIR.
  5. Spektroskopia Ramana
Literatura:

  1. Z. Kęcki, "Podstawy spektroskopii molekularnej", PWN, W-wa, 1992.
  2. J. Konarski, "Teoretyczne podstawy spektroskopii molekularnej", PWN, W-wa, 1991
  3. W. Gawlik, "Spektroskopia optyczna UV/VIS" w Fizyczne metody badań w biologii, medycynie i ochronie środowiska (red. A.Z. Hrynkiewicz, E. Rokita) PWN W-wa 1999, str. 188-221
  4. J. Garcia Sole, L.E. Bausa, D. Jaque, "Introduction to the Optical Spectroscopy of Inorganic Solids", John Wiley & Sons
  5. R. Naskręcki, "Femtosekundowa spektroskopia absorpcji przejściowej" Wyd. Uniw.Adama Mickiewicza w Poznaniu 2000
  6. H. Bubert and H. Jenet, "Surface and thin film analysis: principles, instrumentation, application" Wiley-VCH Verlag, 2002
  7. H. Günther, "Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego" PWN 1983
  8. R.A.W. Johnstone, M.E. Rose "Spektrometria mas" PWN 2001
Metody i kryteria oceniania:

Przedmiot będzie zaliczany na podstawie:

  • Dwóch kolokwiów z materiału wykładowego (60%)
  • Oceny zadań wykonywanych w laboratorium (40%)

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2019/2020 - sem. zimowy" (w trakcie)

Okres: 2019-10-01 - 2020-02-21
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Michał Malinowski, Agnieszka Mossakowska-Wyszyńska
Prowadzący grup: Anna Jusza, Michał Malinowski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103500 - Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2018/2019 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2018-10-01 - 2019-02-17
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Michał Malinowski, Agnieszka Mossakowska-Wyszyńska
Prowadzący grup: Anna Jusza, Michał Malinowski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Zaliczenie
Jednostka realizująca:

103500 - Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2017/2018 - sem. letni" (zakończony)

Okres: 2018-02-19 - 2018-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Michał Malinowski
Prowadzący grup: (brak danych)
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Zaliczenie
Jednostka realizująca:

103500 - Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2017/2018 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2017-10-01 - 2018-02-18
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Michał Malinowski
Prowadzący grup: (brak danych)
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Zaliczenie
Jednostka realizująca:

103500 - Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Warszawska.