Задачами спецкурса являются


Скачать 206.81 Kb.
НазваниеЗадачами спецкурса являются
Дата публикации01.04.2013
Размер206.81 Kb.
ТипЗадача
referatdb.ru > Физика > Задача




Учебная программа составлена на основе учебной программы, утвержденной _____ ________________2010 г.,
регистрационный номер _______________________

Рассмотрена и рекомендована к утверждению в качестве рабочего варианта
на заседании кафедры оптики
___ __________ 20___ г.,

протокол № _____
Заведующий кафедрой

доцент ____________ Н.А. Алешкевич
Одобрена и рекомендована к утверждению
Методическим советом физического факультета
___ __________ 20___ г.,

протокол № ____

Председатель


доцент ____________ Е.А. Дей


Пояснительная записка

В связи с усилением роли науки в качественном преобразовании производительных сил неизбежным является внедрение достижений физики и ее новых методов исследования вещества в различные области технологии и науки. Арсенал современных физических методов в химии, биологии, технологии производства новых материалов и т.д. настолько обширен, а применение их столь разнообразно, что требуется систематическое изучение теоретических принципов, технического воплощения, а главное, возможностей их практического использования.

Целью спецкурса «Спектроскопические методы исследования вещества» является усвоение студентами теоретических основ и методик исследования различных свойств веществ спектральными методами.

Задачами спецкурса являются:

– усвоение физических основ спектральных методов;

– овладение техникой методов исследования качественного и количественного состава вещества как на атомарном, так и на молекулярном уровнях;

– усвоение методов определения внутренних параметров молекул (геометрические, энергетические, термодинамические, свойства симметрии);

– овладение навыками проведения анализа атомарных и молекулярных систем различными физическими методами.

Материал спецкурса «Спектроскопические методы исследования вещества» основывается на ранее полученных студентами знаниях по таким дисциплинам, как «Оптика», «Физика атома и атомных явлений», «Квантовая механика», «Атомная спектроскопия», «Молекулярная спектроскопия и люминесценция».

В результате изучения спецкурса «Спектроскопические методы исследования вещества»:

^ Студент должен знать:

– теоретические основы спектроскопии;

– разновидности и характеристики спектральных методов;

– сущность основных спектроскопических методов;

– методику и технику основных спектроскопических исследований;

^ Студент должен уметь:

– пользоваться научным оборудованием и аппаратурой, предназначенной для проведения спектральных исследований;

– проводить расчеты основных характеристик вещества на основе спектральных методов;

^ Студент должен владеть:

– методиками юстировки спектральных приборов;

– методами измерения спектральных характеристик различных сред;

– знаниями теоретических основ спектроскопии, составляющих фундамент для самостоятельного синтеза идей, творческого самовыражения;

– методиками проведения спектральных измерений;

– методами поиска и анализа современной научно-технической информации;

– юстировки и градуировки спектральных приборов.

Общее количество часов – 118; аудиторное количество часов — 60, из них: лекции —20, лабораторные занятия — 24, практические занятия— 6, самостоятельная управляемая работа студентов (СУРС)— 10. Контрольные мероприятия: 1 экзамен.

^

Содержание учебного материала




Тема 1 Введение в спецкурс

Историческая справка. Классификация физических методов исследования вещества. Особенности и преимущества спектральных методов. Характеристика спектральных методов. Основные задачи аналитической спектроскопии. Сущность прямой и обратной исследовательских задач. Понятие корректного и некорректного решения обратных задач.
^ Тема 2 Спектральные приборы и их основные характеристики

Классификация спектральных приборов. Основные характеристики спектральных приборов. Призменные спектральные приборы: основные свойства, характеристики и оптические схемы. Дифракционные спектральные приборы. Приемники оптического излучения, их основные характеристики. Разновидности и характеристики оптических фильтров. Особенности работы Фурье-спектрометров.
^ Тема 3 Атомный эмиссионный анализ (АЭА)

Сущность и возможности метода атомного эмиссионного анализа. Физические основы качественного эмиссионного анализа. Последние линии. Условия проведения качественного эмиссионного анализа. Ошибки качественного эмиссионного анализа. Методы проведения качественного спектрального анализа. Принципиальная схема спектрального прибора для атомного эмиссионного анализа.
^ Тема 4 Теоретические основы количественного атомного

эмиссионного анализа

Атомизация, ионизация, механизмы возбуждения атомов и ионов. Степень атомизации, степень ионизации. Понятие изотермической плазмы. Зависимость интенсивности излучения анализируемого химического элемента от его концентрации в пробе. Аналитические линии. Методы количественного спектрального анализа. Формула Ломакина-Шайбе. Метод аналитической кривой для эмиссионного спектрального анализа. Факторы, влияющие на вид аналитической кривой. Чувствительность эмиссионного анализа.
^ Тема 5 Атомный абсорбционный анализ (ААА)

Физические основы атомного абсорбционного анализа. Механизмы оптического возбуждения при проведении ААА. Блок-схема спектрального прибора для проведения атомного абсорбционного анализа. Типы атомизаторов для ААА. Источники излучения, использующиеся в ААА, их особенности. Характеристики и особенности ААА. Связь оптической плотности аналитической линии с концентрацией анализируемого элемента в пробе. Сущность метода аналитической кривой (градуировочного графика).
^ Тема 6 Атомный флуоресцентный анализ (АФА)

Сущность метода атомного флуоресцентного анализа. Физические основы и особенности АФА. Методы и механизмы возбуждения флуоресцентного излучения. Связь интенсивности флуоресценции анализируемого элемента с его концентрацией в пробе. Насыщенная флуоресценция. Методика и техника проведения атомного флуоресцентного анализа. Факторы, влияющие на вид аналитической кривой.
^ Тема 7 Техника и методики колебательной спектроскопии

Принципы устройства и действия ИК спектрометров. Особенности подготовки образцов для ИК спектрального анализа. Метод нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО). Спектральная аппаратура и образцы для исследования спектров комбинационного рассеяния (КР).
^ Тема 8 Техника и методики электронной спектроскопии

Аппаратура абсорбционной спектроскопии. Подготовка образцов. Спектроскопия с дифференцированием, разностная спектроскопия и двухволновая спектроскопия. Практическое применение и техника люминесцентной спектроскопии. Особенности и преимущества люминесцентного анализа.


^ Тема 9 Спектрофотометрический анализ

однокомпонентных систем

Основные характеристики электронных полос поглощения. Основные законы и понятия спектрофотометрии. Закон Бугера-Ламберта-Беера и кажущиеся отклонения от него. Понятия коэффициента пропускания и оптической плотности. Методика определения концентрации вещества в однокомпонентной системе графическим и аналитическим методами. Градуировочный график спектрофотометрического анализа.
^ Тема 10 Спектрофотометрический анализ

многокомпонентных систем

Принцип аддитивности. Открытые и закрытые спектрофотометрические системы. Определение числа компонент молекулярной смеси, метод тестов. Количественный спектрофотометрический анализ двухкомпонентных систем. Сущность метода Фирордта. Сущность и преимущества метода отношения оптических плотностей. Метод номограмм, его достоинства и недостатки.
^ Тема 11 Масс-спектральный метод исследования

Физические основы масс-спектральных методов. Блок-схема масс-спектрометра. Методы ионизации. Механизмы ионизации молекул при Ионизации электронным ударом. Понятие порога появления ионов. Разновидности масс-спектральных приборов. Принципы работы статических и динамических масс-спектрометров. Основные характеристики масс-спектрометров. Эффективное сечение ионизации. Сущность методов качественного и количественного масс-спектрального анализа.
^ Тема 12 Метод фотоэлектронной спектроскопии

Физические принципы фотоэлектронной спектроскопии. Сущность метода УФ – фотоэлектронной спектроскопии. Разновидности и характеристики УФ источников. Особенности построения фотоэлектронных УФ спектрометров. Метод рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, его особенности. Техника эксперимента рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. Интерпретация фотоэлектронных спектров атомов и молекул. Задачи, решаемые методами фотоэлектронной спектроскопии.
^ Тема 13 Метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР)

Магнитный момент атома. Физические основы метода ЭПР. Принципиальная схема ЭПР – спектрометра. Основные характеристики ЭПР анализа. Регистрация спектров ЭПР. Анализ молекулярных сред методом ЭПР.

^

Тема 14 Ядерный магнитный резонанс (ЯМР)

Переходы магнитной структуры в атомах и ядрах. Квантовомеханическое описание ядерного магнитного резонанса. Физико-технические принципы регистрации спектров ЯМР. Измерение химического сдвига. Влияние числа и природы связей на спин-спиновое взаимодействие. Применение спин-спинового взаимодействия для определения строения молекул.




^ Тема 15 Лазерная абсорбционная спектроскопия

Физические принципы лазерной абсорбционной спектроскопии. Преимущества лазерной абсорбционной спектроскопии. Высокочувствительные методы детектирования. Метод частотной модуляции. Спектроскопия возбуждения. Оптоакустическая спектроскопия. Внутрирезонаторное поглощение. Техника внутрирезонаторного поглощения. Приемы повышения чувствительности регистрации внутрирезонаторного поглощения. Ионизационная спектроскопия. Лазерный магнитный резонанс: физическая природа явления, принципиальная схема экспериментальной установки, практическое применение. Штарковская спектроскопия.


^

Учебно-методическая карта дисциплины


(оставить нужное и проставить количество часов, оформляется одна таблица «с разбивкой» по семестрам, курсам )

Номер раздела, темы, занятия



Название раздела, темы, занятия; перечень изучаемых вопросов

Количество аудиторных часов

Материальное обеспечение занятия (наглядные, методические пособия и др.)


Литература


Формы контроля

знаний

лекции

практические

(семинарские)

занятия

лабораторные

занятия

контролируемая

самостоятельная работа студента

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Введение в спецкурс

  1. Историческая справка.

  2. Классификация физических методов исследования вещества.

  3. Характеристика спектральных методов.

  4. Основные задачи аналитической спектроскопии.

  5. Сущность прямой и обратной исследовательских задач.




2










[1]

[8]

[9]





2

Спектральные приборы и их основные характеристики

  1. Классификация спектральных приборов.

  2. Основные характеристики спектральных приборов.

  3. Призменные спектральные приборы: основные свойства, характеристики и оптические схемы. Дифракционные спектральные приборы.

  4. Приемники оптического излучения, их основные характеристики.

  5. Разновидности и характеристики оптических фильтров.

  6. Особенности работы Фурье-спектрометров.










2






[4]

[6]

[15]




3

Атомный эмиссионный анализ (АЭА)

  1. Сущность и возможности метода атомного эмиссионного анализа.

  2. Физические основы качественного эмиссионного анализа.

  3. Ошибки качественного эмиссионного анализа.

  4. Методы проведения качественного спектрального анализа..

  5. Принципиальная схема спектрального прибора для атомного эмиссионного анализа.




2



4







[4]

[9]

[15]


Защита отчетов о лабораторных работах

4

^ Теоретические основы количественного атомного эмиссионного анализа

  1. Атомизация, ионизация, механизмы возбуждения атомов и ионов.

  2. Зависимость интенсивности излучения анализируемого химического элемента от его концентрации в пробе.

  3. Методы количественного спектрального анализа.

  4. Метод аналитической кривой для эмиссионного спектрального анализа.

  5. Факторы, влияющие на вид аналитической кривой.






2

4

2




[4]

[9]

[13]


Защита отчетов о лабораторных работах

5


Атомный абсорбционный анализ (ААА)

  1. Физические основы атомного абсорбционного анализа.

  2. Механизмы оптического возбуждения при проведении ААА.

  3. Типы атомизаторов для ААА.

  4. Связь оптической плотности аналитической линии с концентрацией анализируемого элемента в пробе.

  5. Сущность метода аналитической кривой (градуировочного графика).

2










[1]

[2]

[8]




6

Атомный флуоресцентный анализ (АФА)

  1. Физические основы и особенности АФА.

  2. Методы и механизмы возбуждения флуоресцентного излучения.

  3. Связь интенсивности флуоресценции анализируемого элемента с его концентрацией в пробе.

  4. Насыщенная флуоресценция.

  5. Методика и техника проведения атомного флуоресцентного анализа.

2

2








[1]

[9]

[8]




7

Техника и методики колебательной спектроскопии

  1. Принципы устройства и действия ИК спектрометров.

  2. Особенности подготовки образцов для ИК спектрального анализа.

  3. Метод нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО).

  4. Спектральная аппаратура и образцы для исследования спектров комбинационного рассеяния (КР).






2

8

2




[1]

[4]

[6]

Защита отчетов о лабораторных работах

8

Техника и методики электронной спектроскопии

    1. Аппаратура абсорбционной спектроскопии.

    2. Подготовка образцов.

    3. Спектроскопия с дифференцированием, разностная спектроскопия и двухволновая спектроскопия.

    4. Практическое применение и техника люминесцентной спектроскопии.

    5. Особенности и преимущества люминесцентного анализа

2










[1]

[7]

[4]

[6]




9

Спектрофотометрический анализ однокомпонентных систем

      1. Основные характеристики электронных полос поглощения.

      2. Основные законы и понятия спектрофотометрии.

      3. Закон Бугера-Ламберта-Беера и кажущиеся отклонения от него.

      4. Методика определения концентрации вещества в однокомпонентной системе графическим и аналитическим методами.

      5. Градуировочный график спектрофотометрического анализа.





4

2




[1]


Защита отчетов о лабораторных работах

10

Спектрофотометрический анализ многокомпонентных систем

  1. Принцип аддитивности.

  2. Определение числа компонент молекулярной смеси, метод тестов.

  3. Количественный спектрофотометрический анализ двухкомпонентных систем.

  4. Сущность метода Фирордта.

  5. Сущность и преимущества метода отношения оптических плотностей.

Метод номограмм, его достоинства и недостатки.





4

2




[1]

[4]

[6]

Защита отчетов о лабораторных работах

11

Масс-спектральный метод исследования

    1. Физические основы масс-спектральных методов.

    2. Блок-схема масс-спектрометра.

    3. Методы ионизации, механизмы ионизации молекул.

    4. Принципы работы статических и динамических масс-спектрометров.

    5. Основные характеристики масс-спектрометров.

Сущность методов качественного и количественного масс-спектрального анализов.

2










[11]

[12]

[16]




12

Метод фотоэлектронной спектроскопии

  1. Физические принципы фотоэлектронной спектроскопии.

  2. Сущность метода УФ – фотоэлектронной спектроскопии.

  3. Метод рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, его особенности.

  4. Техника эксперимента рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии.

  5. Интерпретация фотоэлектронных спектров атомов и молекул.

2










[11]

[12]





13

Метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР)

  1. Магнитный момент атома.

  2. Физические основы метода ЭПР.

  3. Принципиальная схема ЭПР – спектрометра.

  4. Основные характеристики ЭПР анализа.

  5. Анализ молекулярных сред методом ЭПР

2










[10]





14
^

Ядерный магнитный резонанс (ЯМР)

  1. Переходы магнитной структуры в атомах и ядрах.

  2. Квантовомеханическое описание ядерного магнитного резонанса.

  3. Физико-технические принципы регистрации спектров ЯМР.

  4. ^

    Измерение химического сдвига.

  5. Применение спин-спинового взаимодействия для определения строения молекул.


2



















15

Лазерная абсорбционная спектроскопия

  1. Физические принципы лазерной абсорбционной спектроскопии.

  2. Преимущества лазерной абсорбционной спектроскопии.

  3. Оптоакустическая спектроскопия.

  4. Внутрирезонаторное поглощение.

  5. Ионизационная спектроскопия.

  6. Штарковская спектроскопия.




2






















Всего

20

6

24

10









^

Информационно-методическая часть




Перечень лабораторных работ





  1. Качественный и полуколичественный эмиссионный анализ сплавов спектрографическим методом.

  2. Проверка выполнимости закона Бугера-Ламберта-Бера.

  3. Расчет геометрических параметров двухатомных молекул на основе их МВ спектров.

  4. Количественный анализ однокомпонентной молекулярной системы.

  5. Количественный анализ многокомпонентной молекулярной системы.

  6. Определение симметрии молекулы


^

Перечень практических занятий





  1. Анализ МВ вращательных спектров, определение геометрических параметров молекул

  2. Определение симметрии молекулы и ее нормальных колебаний.

  3. Определение структурных параметров органических молекул на основе их ИК и ПМР спектров.



^

Рекомендуемая литература



Основная

  1. Ельяшевич, М.А. Атомная и молекулярная спектроскопия/ М.А. Ельяшевич. – М.: Эдиториал УРСС, 2001. – 896 с.

  2. Сидоренко, В.М. Молекулярная спектроскопия биологических сред / В.М. Сидоренко.–М.: Высшая школа, 2004. –191 с.

  3. Артеменко, А. И. Практикум по органической химии / А. И. Артеменко, И.В. Тикунова, У.К. Ануфриев.–М.: Высшая школа, 2001.–

187 с.

  1. Нагибина, И.М. Фотографические и фотоэлектрические спектральные приборы и техника эмиссионной спектроскопии / И.М. Нагибина, Ю.К. Михайловский. – Л.: Машиностроение, 1981. – 248 с.

  2. Левшин, Л.В. Оптические методы исследования молекулярных систем. Ч.1. Молекулярная спектроскопия / Л.В. Левшин, А.М. Салецкий.–М.:МГУ, 1994.–320 с.

  3. Мальцев, А.А. Молекулярная спектроскопия / А.А. Мальцев.–М.:МГУ, 1980.–272 с.

  4. Бенуэлл, К. Основы молекулярной спектроскопии / К. Бенуэлл.–М.: Мир, 1985. –384 с.

  5. Вилков, Л.В. Физические методы исследования в химии / Л.В. Вилков, Ю.А. Пентин.–М.:Высшая школа, 1987.–368 с.

  6. Драго, Р. Физические методы в химии. Т. 1 / Р. Драго.– М.:Мир, 1981.–424 с.

  7. Драго, Р. Физические методы в химии. Т. 2 / Р. Драго. –М.:Мир, 1981. –456 с.

  8. Бернштейн, И.Я. Спектрофотометрический анализ в органической химии / И.Я. Бернштейн, Ю.А. Каминский.–Л.:Химия, 1986.–198 с.

  9. Казицына, Л.А. Применение УФ, ИК и ЯМР – спектроскопии в органической химии. Учеб. пособие для вузов / Л.А. Казицына, Н.Б. Куплетская. – М.:Высшая школа, 1971. – 246 с.

Дополнительная

  1. Казаченко, Л.П. Молекулярная спектроскопия жидкости /

Л.П. Казаченко.–Мн.:БГУ, 1978.–176 с.

  1. Зайдель, А.Н. Техника и практика спектроскопии / А.Н. Зайдель, Г.В. Островская, Ю.И. Островский.–М.:МГУ,1976.–284с.

  2. Красовицкая, Г.И. Электронные структуры атомов и химическая связь./ Г.И. Красовицкая.–М.:Просвещение, 1980.–224 с.



^ ПРОТОКОЛ СОГЛАСОВАНИЯ УЧЕБНОЙ ПРОГРАММЫ

ПО ИЗУЧАЕМОЙ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ

С ДРУГИМИ ДИСЦИПЛИНАМИ СПЕЦИАЛЬНОСТИ
(изменить в соответствии с курсом )

Название

дисциплины,

с которой

требуется согласование

Название

кафедры

Предложения

об изменениях в содержании учебной программы

по изучаемой учебной

дисциплине

Решение, принятое кафедрой, разработавшей учебную программу (с указанием даты и номера протокола)

Атомная спектроскопия

Кафедра оптики




Рекомендовать к утверждению учебную программу в представленном варианте

протокол № ___ от ___.___.200__


Молекулярная спектроскопия

Кафедра оптики




Рекомендовать к утверждению учебную программу в представленном варианте

протокол № ___ от ___.___.200__


Спектры и строение молекул

Кафедра оптики



Рекомендовать к утверждению учебную программу в представленном варианте

протокол № ___ от ___.___.200__


























^ ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ К УЧЕБНОЙ ПРОГРАММЕ

ПО ИЗУЧАЕМОЙ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ

на _____/_____ учебный год


№№

пп

Дополнения и изменения

Основание










Учебная программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры

оптики

(протокол № ____ от ________ 200_ г.)

Заведующий кафедрой

оптики

к.ф.-м.н., доцент __________________ Н.А. Алешкевич

УТВЕРЖДАЮ

Декан физического факультета УО «ГГУ им. Ф. Скорины»

к.ф.-м.н., доцент __________________ С.А. Хахомов


Похожие рефераты:

Задачами спецкурса являются
Целью спецкурса является усвоение студентами теоретических и экспериментальных основ спектроскопии молекул
Задачами спецкурса являются
Целью спецкурса является формирование у студентов системы знаний по основным физическим процессам, лежащим в основе действия систем...
Задачами спецкурса являются

Задачами спецкурса являются
А. Л. Войтишкина — ст преподаватель кафедры финансов и кредита уо «ггу им. Ф. Скорины»
Задачами спецкурса являются
Н. Б. Осипенко— доцент кафедры математических проблем управления уо «ггу им. Ф. Скорины»
Задачами спецкурса являются
Современный экономический рост характеризуется ведущим значением научно-технологического развития и интеллектуализацией ведущих факторов...
Задачами спецкурса «Финансовый анализ» являются
Е. Я. Рыбакова — старший преподаватель кафедры бухгалтерского учета, контроля и анализа хозяйственной деятельности уо «ггу им. Ф....
Задачами спецкурса являются
Е. Б. Дорина – профессор кафедры «Национальная экономика» уо «Белорусский государственный экономический университет», доктор экономических...
Задачами спецкурса являются
Встал вопрос об исследовании и создании функциональных оптических элементов и линий передач оптического сигнала. Возникли новые направления...
Задачами спецкурса «Основы научных исследований» являются
Л. Н. Давыденко – заведующий кафедрой экономических теорий и экономического воспитания бгпу им. М. Танка, доктор экономических наук,...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
referatdb.ru
referatdb.ru
Рефераты ДатаБаза