آموزش طیف سنجی مولکولی

طیف سنجی مولکولی یکی از ضروری ترین دروس در گرایش شیمی است. در درس اول این فرادرس، برخی مفاهیم و اصطلاحات اولیه که دانستن آن در مطالعه طیف سنجی مولکولی ضروری است آورده شده است و در درس های بعدی، طیف سنجی چرخشی، ارتعاشی و الکترونی مورد بحث قرار می گیرد.

مطالعه و یادگیری مطالب این آموزش، برای دانشجویان گرایش های مختلف شیمی در مقطع کارشناسی، سودمند و مفید است. درک مفاهیم طیف سنجی بدون دانش مکانیک کوانتوم، عملا میسر نیست و کسب دانش مکانیک کوانتوم، خود مستلزم دانستن پایه های ریاضی و فیزیک است، اما این آموزش، مبانی طیف سنجی را به زبان ساده و از طریق دور زدن روابط ریاضی و محاسباتی بیان می کند. لازم به ذکر است از آنجایی که در آزمون کارشناسی ارشد نیز از بحث طیف سنجی تست های زیادی آمده است، لذا مشاهده این آموزش به دانشجویان ارشد شیمی نیز پیشنهاد می شود.

فهرست سرفصل ها و رئوس مطالب مطرح شده در این مجموعه آموزشی، در ادامه آمده است:

• درس یکم: تابش الکترو مغناطیس و بر هم کنش آن ها با اتم ها و مولکول ها
  • تابش الکترومغناطیس
  • کوانتایی بودن انرژی
  • طبقه بندی انرژی ها
  • اجزای اصلی طیف سنج ها
  • واژه های مهم در طیف سنجی
    • نسبت علامت به اغتشاش
    • قدرت تفکیک
    • شدت جهش های طیفی
    • پهنای خطوط طیفی
  • عوامل پهن شدگی خطوط طیفی و روش های حذف پهن شدگی
    • پهن شدن طبیعی خط
    • پهن شدن داپلری
    • پهن شدن فشاری
  • لیزرها
• درس دوم: طیف سنجی چرخشی
  • عبارت کلاسیکی و کوانتومی انرژی چرخشی
  • قواعد انتخاب چرخشی
  • طبقه بندی مولکول ها از نظر چرخشی
    • مولکول های دو اتمی و چند اتمی خطی انعطاف ناپذیر (صلب)
    • مولکول های دو اتمی و چند اتمی خطی انعطاف پذیر (غیرصلب)
    • مولکول های چرخنده متقارن
    • مولکول های چرخنده نامتقارن
    • مولکول های کروی
  • شدت جهش
  • طیف سنج چرخشی رامان
    • طیف چرخشی رامان مولکول های دو اتمی و چند اتمی خطی صلب
    • طیف چرخشی رامان مولکول های چرخنده متقارن و نامتقارن
    • طیف چرخشی رامان مولکول های دو اتمی و چند اتمی خطی غیرصلب
  • تعیین ساختمان از روی طیف های چرخشی
  • وزن های آماری اسپین هسته
  • اجزای دستگاه طیف سنج کهموج
• درس سوم: طیف سنجی ارتعاشی
  • ارتعاشات کلاسیکی
    • ارتعاشات کلاسیکی سیستم های یک ذره ای
    • ارتعاشات کلاسیکی سیستم های دو ذره ای
  • بررسی طیف ارتعاشی مولکول های دو اتمی از دیدگاه کلاسیکی و کوانتومی
  • طیف های مادون قرمز نوسانگر هماهنگ
  • طیف های رامان
  • اثرات ناهماهنگی
    • ناهماهنگی الکتریکی
    • ناهماهنگی مکانیکی
  • طیف های مادون قرمز نوسانگر ناهماهنگ
  • طیف سنجی ارتعاش – چرخش مولکول های دو اتمی
    • طیف سنجی ارتعاش – چرخش مولکول‌ های دو اتمی
      • نوسانگر هماهنگ
      • نوسانگر ناهماهنگ
  • بررسی طیف ارتعاشی مولکول های چند اتمی
    • قاعده انتخاب ارتعاشی
  • طیف سنجی ارتعاش – چرخش مولکول های چند اتمی ساده در فاز گازی
    • طیف های مادون قرمز مولکول های خطی
    • طیف های مادون قرمز چرخنده های متقارن
  • توابع پتانسیل ارتعاشی با بیش از یک مینیمم
  • ارتعاشات گروه
    • ارتعاشات وارونگی
    • ارتعاشات چین خوردگی حلقه
    • ارتعاشات پیچشی
  • اجزای دستگاه طیف سنج مادون قرمز
• درس چهارم: طیف سنجی الکترونی اتم ها و مولکول ها
  • طیف سنجی الکترونی اتم ها
  • ساختار الکترونی اتم ها
    • معادله شرودینگر
      • برای اتم هیدروژن
      • برای اتم های چند الکترونی
  • توابع موج
  • نمایش برداری اندازه حرکت ها
  • جفت شدن اندازه حرکت زاویه ای
    • روش جفت شدن JJ
    • روش جفت شدن راسل – ساندرز برای الکترون های هم ارز و نا هم ارز
  • طیف های اتمی
    • طیف اتم های فلزات قلیایی
    • طیف اتم هیدروژن
    • طیف هلیم و اتم های فلزات قلیایی خاکی
    • طیف سایر اتم های چند الکترونی
  • اثر زیمن
    • اثر عادی و غیر عادی زیمن
    • ممان مغناطیسی اتم و ضریب لانده
  • طیف سنجی الکترونی مولکول ها
    • تقریب بورن – اوپنهایمر
    • طیف الکترونی مولکول های دو اتمی
    • دیاگرام اوربیتال مولکولی مولکول های دو اتمی
    • اصل فرانک –کاندون
    • نظریه اختلال وابسته به زمان

مفید برای رشته های

• شیمی