| Молекулярная спектроскопия |
| Разделы |
| 1. Основные представления теории молекул Электронная, колебательная и вращательная энергия молекулы. Типы молекулярных фотопереходов. Линейчатый, полосатый и непрерывный спектры. Адиабатическое приближение Борна-Оппенгеймера. Электронные и ядерные волновые функции двухатомной молекулы. Симметрия и классификация электронных термов гетероядерной и гомоядерной молекулы. Связь молекулярных термов с атомными. |
| 2. Методы вычисления электронных термов и волновых функций электронов Метод валентных связей и метод молекулярных орбиталей. Метод линейных комбинаций атомных орбиталей (ЛКАО). Расчет электронных термов для молекулярного иона H_2^{+} и молекулы водорода. Корреляционные диаграммы. Метод Хартри-Фока. Сведение задачи к матричным уравнениям. Подход Рутана. Понятие о корреляционных методах. |
| 3. Структура колебательно-вращательных уровней энергии молекулы Приближение гармонического осциллятора и жесткого ротатора. Эффекты ангармонизма колебаний и взаимодействия колебаний с вращением, Λ-удвоение. Колебательно-вращательный квазиконтинуум. Модельные потенциалы. Влияние мультиплетности. Классификация связи по Гунду. |
| 4. Излучение и поглощение света на связанно-связанных переходах Излучение и поглощение света на связанно-связанных переходах. Правила отбора для электронных, колебательных и вращательных переходов. P-, Q-, R-ветви. Факторы Франка-Кондона. Множители Ханле-Лондона. Вероятности, коэффициенты Эйнштейна, силы осцилляторов и сечения колебательно-вращательных и электронных переходов. Распределение интенсивностей в электронно-колебательно-вращательных спектрах. |
| 5. Комбинационное (рамановское) рассеяние Структура колебательно-вращательного и вращательного спектра комбинационного рассеяния. Правила отбора. |
| 6. Свободно-связанные и свободно-свободные радиационные переходы в двухатомной молекуле. Предиссоциация. Неадиабатические переходы. Свободно-связанные и свободно-свободные радиационные переходы в двухатомной молекуле. Структура спектров. Диффузные спектры. Искажение спектров. Предиссоциация. Причины нарушения приближения Борна-Оппенгеймера. Области неадиабатичности. Пересечение и квазипересечение термов. Диабатический и адиабатический базисы. Теория Ландау-Зинера и ее обобщения. Применение теории Ландау-Зинера к описанию фотопроцессов с изменением электронного состояния молекулы. |
| 7. Многоатомные молекулы Теория многоатомной молекулы. Поверхности потенциальной энергии. Типы колебаний и колебательные уровни энергии. Квантование вращения шарового, симметричного и асимметричного волчков. Основы теории групп. Неприводимые представления. Симметрия и классификация состояний многоатомных молекул. Общая формулировка правил отбора. |
| 8. Электронные свойства многоатомных молекул Гибридизация электронных орбиталей. Вибронная связь. Теорема Яна-Теллера. Конические пересечения. |
| 9. Основы нелинейной молекулярной спектроскопии Основы нелинейной молекулярной спектроскопии. Двухфотонные переходы. Субдоплеровская спектроскопия. Правила отбора для двухфотонных переходов. Упрощение формы спектров. Методы нелинейной молекулярной спектроскопии. Population labelling и Polarization labelling. Регистрация спектров с использованием многофотонной ионизации. |
| Литература |
| 1. Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц, Квантовая механика (Наука, Москва, 1974). |
| 2. В.Б. Берестецкий, Е.М. Лифшиц, Л.П. Питаевский, Квантовая электродинамика (Наука, Москва, 1980). |
| 3. М.А.Ельяшевич, Атомная и молекулярная спектроскопия, Издание второе. Москва: Эдиториал УРСС, 2001 |
| 4. Г.Герцберг, Спектры и строение двухатомных молекул, Москва: Издательство иностранной литературы, 1949. |
| 5. I.V. Hertel, C.-P. Schulz, Atoms, Molecules and Optical Physics 2. Molecules and Photons – Spectroscopy and Collisions, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2015 |
| 6. W. Demtroder, Atoms, Molecules and Photons, 2nd ed., Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2010 |
| 7. Н.Е. Кузьменко, Л.А. Кузнецова, Ю.Я. Кузяков, Проблемы описания интенсивностей электронных спектров двухатомных молекул в адиабатическом приближении, УФН 140, сс. 75-96 (1983). |
| 8. C.J. Cramer, Essentials of Computational Chemistry. Theories and Models, 2nd ed., John Wiley & Sons Ltd., Chichester, 2004 |
| 9. V. Magnasco, Methods of Molecular Quantum Mechanics. An Introduction to Electronic Molecular Structure, John Wiley & Sons, Ltd., Chichester, 2009 |
| 10. Z. Wang and H. Xia, Molecular and laser spectroscopy, Springer-Verlag 1991 |
| 11. S. V. Khristenko, A. I. Maslov, V. P. Shevelko, Molecules and Their Spectroscopic Properties, Springer-Verlag 1998 |
| 12. У. Фано, Л. Фано, Физика атомов и молекул (Наука, Москва, 1980). |
| 13. Е.Е. Никитин, Б.М. Смирнов, Атомно-молекулярные процессы в задачах с решениями (Наука, Москва, 1988). |