Spektroskopie Modul CK10

Zeit und Ort

Inhalt

1. Einführung: Definition, Übersicht, spektroskopische Informationen, Licht als elektromagnetische Strahlung, Dualismus Welle - Teilchen.
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2. Thermische Strahlung I: Schwarzer Körper, Modendichte, Rayleigh-Jeans-Gesetz.
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3. Thermische Strahlung II: Absorption und Emission, Boltzmann-Statistik, Einstein-Koeffizienten, Planck'sche Strahlungsformel, Wien'sches Strahlungsgesetz, Stefan-Boltzmann-Gesetz, Wien'sches Verschiebungsgesetz.
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4. Lebensdauer, Spektrallinien, spektrale Auflösung, natürliche Linienbreite, Lorentz-Profil, Doppler-Verbreiterung, Gauss-Profil.
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5. Voigt-Profil, Stoßverbreiterung, homogene/inhomogene Verbreiterung, Geschwindigkeitsverteilungen, Molekularstrahlen.
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6. Lorentz-Drude-Modell, Absorption, Lambert-Beer'sches-Gesetz. Laser: Grundprinzip, Laserbedingungen (Besetzungsinversion, Verstärkung, Resonatormoden), Ein-Moden-Laser.
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7. Laser-Arten, HeNe-Laser, Quantenmechanik: Schrödinger-Gleichung, Begriffe, Teilchen im eindimensionalen Potentialtopf.
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8. Quantenmechanik: Teilchen im dreidimensionalen Potentialtopf, Teilchen im Kasten endlicher Tiefe, harmonischer Oszillator.
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9. Schwingungsspektroskopie: IR-Aktivität, Gruppenfrequenzen, Anharmonizität, Morse-Potential, Auswahlregeln, Raman-Spektroskopie, CARS.
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10. Klassische und quantenmechanische Beschreibung der Rotation (zwei- und dreidimensional), Richtungsquantelung.
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11. Rotationsspektroskopie: Besetzungsverteilung, Trägheitsmomente, lineare und symmetrische Moleküe.
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12. Rotationsspektroskopie: asymmetrische und sphärische Moleküe, Auswahlregeln. Rotations-Schwingungs-Spektren.
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13. Elektronische Übergänge, Franck-Condon-Prinzip, Franck-Condon-Faktor. Elektronische Spektroskopie: Rotations- und Schwingungsstruktur.
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14. Elektronische Spektroskopie: Term-Symbole, Auswahlregeln, Fluoreszenz, Phosphoreszenz (IC, ISC), Jablonski-Diagramm. Anwendungen: Photoelektronen-Spektroskopie (UPS, XPS, AES), zeitaufgelöste Spektroskopie.
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