Kursplan för Spektroskopi

Kursplan fastställd 2021-02-26 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnSpectroscopy
  • KurskodTIF300
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareMPPHS
  • UtbildningsnivåAvancerad nivå
  • HuvudområdeTeknisk fysik
  • InstitutionFYSIK
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Engelska
  • Anmälningskod 85121
  • Max antal deltagare60
  • Blockschema
  • Sökbar för utbytesstudenterJa

Poängfördelning

0119 Tentamen 7,5 hp
Betygsskala: TH		 7,5 hp
  • 11 Jan 2023 fm J
  • 04 Apr 2023 em J
  • 18 Aug 2023 fm J

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Behörighet

Grundläggande behörighet för avancerad nivå
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Särskild behörighet

Engelska 6
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

Innan du bestämmer dig för att läsa kursen, överväg om du kan följande:

- Denna kurs kräver baskunskaper i optik och elektromagnetism.
- Det är fördelaktigt, men inte nödvändigt, att ha baskunskaper i kvantmekanik, symmetri och kondenserade materiens fysik.

Syfte

Att ge en bred introduktion till området modern spektroskopi med särskild tonvikt på moderna experimentella tekniker och teoretisk bakgrund.

Att bekanta studenterna med centrala begrepp och experimentella samt teoretiska metoder som behövs för förståelsen av modern spektroskopi.

Att lyfta fram betydelsen av symbios mellan experimentella och teoretiska tillvägagångssätt inom spektroskopidisciplinerna.

Att presentera de centrala fysiska begreppen inom atom- och molekylspektroskopi och mikroskopi, samt ge en överblick över deras tillämpningar.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

redogöra de grundläggande koncepten för att beskriva de fenomen som ligger till grund för vikten av spektroskopi i den moderna vetenskapen och teknologin.
nämna och kunna förklara några av de viktigaste experimentella och teoretiska metoder som används vanligtvis.
tillämpa teoretiska resonemang för att beskriva experimentella observationer samt construera enklare fysikaliska modeller av egenskaper och processer som sker i atomer och molekyler vid växelverkan med elektromagnetisk strålning.
redogöra de centrala fenomen för elektroners växelverkan med materia.

Innehåll

Elektron- och fotoemissionspektroskopi, atomer (väteatomen) och mindre molekyler. Klassifikation av elektrontillstånd.
Konceptet gällande dielektriska funktionen. Lorentz modellen av optisk permitivitet. Transmission, Reflektion, Absorption och Spridnings spektroskopi.
Ramanspektroskopi och moderna metoder, CARS, hyper-Raman, stimulerad Raman, Fouriertransform-Raman, polarisations metoder, osv. (även surface-enhanced Raman).
Infraröd och FIR absorptionsspektroskopi: vibrations och rotationsspektroskopi (FTIR mikroskop.
Infrared and far-infrared absorption spectroscopy: vibrations and rotations (FTIR microscope, IR övergångsregler, symmetrier).
Fluorescensspectroskopi och -mikroskopi (vilket inkluderar mer advancerade metoder, sådana som single-molecule, FCS, FRET, FLIM, antibunching, super-resolution, osv.).
Katodluminesens och electron energy loss spectroscopy (EELS).

Organisation

Huvudsakliga delen av kursinnehållet kommer redogöras under föreläsningarna.
Ut över detta kommer det finnas två OBLIGATORISKA laborationsmoment, tillägnade optiskspektroskopi samt elektronspektroskopi. Den optiska delen kommer inkludera RAMAN och FTIR-mikroskopi samt spektroskopi medan elektronspektroskopi delen kommer innehålla cathodoluminescence och EELS.
I kursen innehåller valfria hemuppgifter som kommer ge BONUS poäng på tentamen.

Litteratur

J. Hollas: Modern Spectroscopy, Willey, 2004.
D. Long: The Raman effect, Wiley, 2002.
E. Wilson: Molecular vibrations: The theory of infrared and Raman vibrational spectra.
E. Le Ru and P. Etchegoin: Principle of surface-enhanced Raman spectroscopy, Elsevier, 2009.
J. Lakowicz: Principles of Fluorescence Spectroscopy, Springer, 2006
Handouts and articles distributed during lectures are made available on the course homepage.

Examination inklusive obligatoriska moment

En skriftlig tentamen vid slutet av kursen.
Godkända obligatoriska laborationsmoment.
Bonuspoäng från hemuppgfiter.

Kursens examinator får examinera enstaka studenter på annat sätt än vad som anges ovan om särskilda skäl föreligger, till exempel om en student har ett beslut från Chalmers om pedagogiskt stöd på grund av funktionsnedsättning.