Spezielle Physikalische Chemie: Molekül

Wintersemester 2012/2013
Spezielle Physikalische Chemie:
Molekül- und Laserspektroskopie
Prof. Dr. C. Bräuchle
1. Einführung
1.1
1.2
Experiment/Spektroskopie
Parameter/Spektroskopie
2. Quantenmechanik der Molekülzustände
(Voraussetzung aus PC II Vorlesung, wird nicht mehr wiederholt)
2.1
2.2
2.3
2.4
Born-Oppenheimer Näherung
Rotation
Schwingung
Elektronische Zustände
3. Strahlungstheorie/WW elektromagn. Feld/Molekül
(wird nur auf Wunsch erläutert)
3.1
3.2
3.3
Zeitabhängige Schrödingergleichung
Übergangsdipolmoment
Elektrische und magnetische Dipolübergänge
4. Gruppentheorie/Symmetrie der Moleküle
(Voraussetzung aus Vorlesung "Gruppentheorie", wird nicht mehr wiederholt)
4.1
4.2
4.3
4.4
Symmetrieelemente, Punktgruppen, Charaktertafeln
Irreduzible Darstellung und Wellenfunktion
Übergangsdipolmoment, Auswahlregeln
Bsp. Für Rotation, Schwingung, elektron. Übergänge
5. Laser
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
Einstein-Koeffizienten
Aufbau und Funktion
Hochauflösende CW-Laser/Ein-Moden-Betrieb
Erzeugung kurzer Laserpulse (ps und fs)
Wichtige Lasertypen
Wintersemester 2012/2013
6. Multiphotonen Spektroskopie
6.1
6.2
Ein- und Zwei-Photonenabsorption
Multiphotonendissoziation
7. Laser-Raman-Spektroskopie (LRS)
7.1
7.2
Inkohärente LRS
Kohärente LRS/CARS und CSRS
8. Laserspektroskopie im Molekularstrahl
8.1
8.2
Doppler und Subdoppler Spektroskopie
Effusiver Molekularstrahl und Supersonic Beam
9. Laserspektroskopie im Festkörper
9.1
9.2
Inhomogene Linienbreite im Festkörper
Spektrale Lochbrennspektroskopie
10. Laserspektroskopie und –mikroskopie einzelner Moleküle
10.1
10.2
10.3
Das Prinzip: spektrale und räumliche Selektion einzelner Moleküle
Beispiel eines optischen Schalters auf der Basis eines einzelnen Moleküls
Aufklärung biologischer Prozesse durch Einzelmolekülspektroskopie
11. Photochemie und Reaktionsdynamik mit Femtosekunden-Laserpulsen
11.1
11.2
11.3
11.4
11.5
State-to-State Chemistry
Spektroskopie und Dynamik von Übergangszuständen
Photochemische Spaltung von JCN und NaJ (A. Zewail)
Femtosekundendynamik von bimolekularen Reaktionen (Diels-Alder)
Kohärente Kontrolle chemischer Reaktionen mit Femtosekunden-Laserpulsen
12. Kohärenzspektroskopie/Puls-Fourier-Transform (FT)-Spektroskopie
12.1
12.2
12.3
Das CW- und das Puls-FT-Experiment
Puls-FT-NMR
Photonen-Echo-Experiment
Wintersemester 2012/2013
13. Nichtlineare optische Eigenschaften von Molekülen (NLO)
13.1
13.2
13.3
13.4
Polarisation = f(E)
Frequenzverdopplung und Elektrooptik X(2)
Frequenzverdreifachung und optische Phasenkonjugation: X(3)
Schaltung von Licht durch Licht
Literatur:
1.
2.
3.
Spektroskopiekapitel aus Atkins oder Wedler/Lehrbuch der Physikalischen Chemie
W. Demtröder: Laserspektroskopie. Springer Verlag; ein Exemplar in der Bibliothek
unter Signatur 26-61; Bitte nicht ausleihen!
Skriptum/spezielle Literaturangaben