Kursplan fastställd 2023-02-09 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 85115
- Max antal deltagare60 (minst 10% av platserna reserveras för utbytesstudenter)
- Blockschema
- Sökbar för utbytesstudenterJa
Poängfördelning
Modul | LP1 | LP2 | LP3 | LP4 | Sommar | Ej LP | Tentamensdatum |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0119 Tentamen 7,5 hp Betygsskala: TH | 7,5 hp |
|
I program
- MPMED - MEDICINTEKNIK, MASTERPROGRAM, Årskurs 1 (valbar)
- MPMED - MEDICINTEKNIK, MASTERPROGRAM, Årskurs 2 (valbar)
- MPNAT - NANOTEKNOLOGI, MASTERPROGRAM, Årskurs 1 (valbar)
- MPNAT - NANOTEKNOLOGI, MASTERPROGRAM, Årskurs 2 (valbar)
- MPPHS - FYSIK, MASTERPROGRAM, Årskurs 1 (obligatoriskt valbar)
- MPWPS - TRÅDLÖS TEKNIK, FOTONIK OCH RYMDTEKNIK, MASTERPROGRAM, Årskurs 2 (valbar)
Examinator
Timur Shegai- Enhetschef, Fysik
Behörighet
Grundläggande behörighet för avancerad nivåSökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.
Särskild behörighet
Engelska 6Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.
Kursspecifika förkunskaper
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 solid-state och nano-relaterade experimentella tekniker och teoretisk bakgrund.
- Att göra studenterna förtrogna med centrala förenande begrepp och experimentella såväl som teoretiska metoder som behövs för förståelsen av modern spektroskopi.
- Att belysa vikten av symbios mellan experimentella och teoretiska ansatser inom spektroskopidisciplinerna.
- Att introducera de centrala fysikaliska begreppen spektroskopi av material och mikroskopi, samt ge en översikt över deras tillämpningar.
Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)
- förklara de grundläggande begreppen för att beskriva fenomen som är ansvariga för betydelsen av spektroskopi inom modern vetenskap och teknik.
- namnge och förklara några av de viktigaste experimentella och teoretiska metoderna som ofta används.
- tillämpa teoretiska resonemang för att redogöra för experimentella observationer och för att bygga enkla fysikaliska modeller för egenskaper och processer som förekommer i atomer, molekyler och fasta ämnen vid interaktion med elektromagnetisk strålning.
- förklara nyckelfenomenen för elektroners interaktion 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, IR övergångsregler, symmetrier).
- Bohr's modell av atom, excitoner i kondenserad materia.
- Fluorescensspectroskopi och -mikroskopi (vilket inkluderar mer advancerade metoder, sådana som single-molecule, FCS, FRET, FLIM, antibunching, super-resolution, osv.).
- Icke-linjära optiska spektroskopier, såsom andra och tredje övertonsgenerering, fyrvågsblandning, etc.
- 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
- 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
- Boyd: Nonlinear Optics, Academic Press, 2008
- B. Williams and C.B. Carter, Transmission electron microscopy, Springer Science + Business Media, LLC, 2009, New York.
- Handouts och artiklar som delas ut under föreläsningarna finns tillgänliga på kursens hemsida.
Examination inklusive obligatoriska moment
- en skriftlig tentamen vid slutet av kursen.
- godkända obligatoriska laborationsmoment.
- bonuspoäng för läxorna kommer att läggas till poängen som uppnåtts vid provet.
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.