SPETTROSCOPIA MOLECOLARE
Anno accademico e docente
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- English course description
- Anno accademico
- 2021/2022
- Docente
- MAURIZIO DAL COLLE
- Crediti formativi
- 6
- Periodo didattico
- Primo Semestre
- SSD
- CHIM/02
Obiettivi formativi
- Conoscenza e comprensione
Obbiettivo del corso è fornire i fondamenti della moderna spettroscopia molecolare. Partendo da una esposizione dell'interazione tra materia e radiazione elettromagnetica si giunge alla formulazione della "regola d'oro di Fermi", fondamentale per comprendere ogni tipo di spettroscopia. Vengono quindi formulati i fondamenti della spettroscopia roto-vibrazionale delle molecole biatomiche e delle molecole poliatomiche, con particolare attenzione al concetto di coordinate normali e alle relazioni di queste con la simmetria molecolare. Vengono poi forniti i fondamenti per la comprensione delle spettroscopie elettroniche. Il corso si conclude con l'esame dei concetti fondamentali delle spettroscopie di risonanza magnetica sia nucleare che elettronica.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente dovrà essere in grado di interpretare criticamente, sulla base dei principi teorici appresi, gli spettri registrati con le diverse tecniche sperimentali associate alle spettroscopie presentate nel corso. Dovrà inoltre essere in grado di prevedere, applicando le regole di selezione e le proprietà di simmetria, le transizioni permesse secondo i modelli interpretativi proposti per le specifiche interazioni tra la radiazione e il sistema materiale. Prerequisiti
- Conoscenze chimico-fisiche di base
Contenuti del corso
- Interazione luce-materia:Teoria perturbativa dipendente dal tempo;interazione di una molecola con un'onda elettromagnetica piana; emissione spontanea. Spettroscopia roto-vibrazionale delle molecole biatomiche: funziona d'onda ed energie; correzioni all'energia al primo ordine perturbativo; transizioni energetiche vibro-rotazionali; effetto Raman. Spettroscopia roto-vibrazionale delle molecole poliatomiche: rotazione delle molecole poliatomiche; spettro di microonde; vibrazioni molecolari; simmetria e vibrazioni; classificazione per simmetria delle coordinate normali; regole di selezione negli spettri roto-vibrazionali; effetto della simmetria nelle transizioni vibrazionali. Spettroscopia elettronica: momento dipolare elettronico di transizione; determinazione delle energie di dissociazione dagli spettri elettronici; forza dell'oscillatore; energia di ionizzazione da spettri U.V.; transizioni vibroniche nelle molecole poliatomiche; borrowing vibrazionale; spettroscopia fotoelettronica; effetto Jahn-Teller. Risonanza magnetica: risonanza magnetica nucleare; chemical shifts; spin-spin splittings; origine dell'accoppiamento spin-spin; rilassamento di spin; risonanza di spin elettronico.
Metodi didattici
- Lezioni frontali in aula su tutti gli argomenti del corso. Esercitazioni sull'applicazione della teoria dei gruppi per la determinazione della simmetria delle coordinate normali e delle regole di selezione per le transizioni vibrazionali, Raman ed elettroniche. Esercitazioni computazionali.
Modalità di verifica dell'apprendimento
- Esame orale. Le domande d’esame permetteranno di valutare la capacità di elaborazione delle conoscenze acquisite ed il livello di apprendimento degli argomenti presentati a lezione.
Testi di riferimento
- I.N. Levine, "Molecular Spectroscopy",John Wiley and Sons.
R. Cimiraglia, "Note al corso di Spettroscopia Molecolare", on-line al sito http://chim183.unife.it/chifi3/chifi3.html
