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Institut für Analytische Chemie und Radiochemie Institut für Analytische Chemie und Radiochemie

dr Krzysztof Bernard Bec dr Krzysztof Bernard Bec, +43 512 507 57383

725903

VU Molecular Spectroscopy: Linking Theory to Practice

VU 2

2,5

Block

jährlich

Englisch

Am Ende dieses Kurses werden die Teilnehmer ein tiefes und vernetztes Verständnis der Molekülspektroskopie entwickeln, das theoretische Grundlagen mit praktischen Anwendungen verknüpft. Sie werden das Wissen und die Fähigkeiten erwerben, um elektronische, Rotations-, Schwingungs-, Fluoreszenz- und Phosphoreszenzspektren zu interpretieren. Die Teilnehmer werden auch versiert darin sein, verschiedene spektroskopische Techniken für die molekulare Analyse in Chemie, Biochemie, Materialwissenschaft und verwandten Disziplinen zu nutzen. Dieser Kurs wird den Studierenden die Werkzeuge und Einblicke vermitteln, die sie benötigen, um die molekulare Welt durch eine spektroskopische Linse zu erkunden und eine solide Grundlage für fortgeschrittene wissenschaftliche Projekte zu legen.

Anmerkung: Die Vorlesung wird in englischer Sprache abgehalten

I. Einführung in die Molekülspektroskopie A. Definition der Spektroskopie und ihre Bedeutung B. Übersicht über die Techniken der Molekülspektroskopie C. Verknüpfung von Theorie und Praxis in der Spektroskopie

II. Elektronische Spektroskopie A. Theorie und Prinzipien elektronischer Übergänge B. Absorption von UV-Visible (UV-Vis) und verwandten spektralen Bereichen durch Moleküle C. Rolle von Chromophoren in der spektroskopischen Analyse D. Instrumentierung und Anwendungen der elektronischen Spektroskopie

III. Rotationsspektroskopie A. Molekularrotationen und Energielevel B. Rotationstransitionen und Auswahlregeln C. Mikrowellenspektroskopie und ihre Rolle bei der Bestimmung molekularer Strukturen D. Praktische Aspekte und Anwendungen der Rotationsspektroskopie

IV. Schwingungsspektroskopie A. Molekülschwingungen und Energielevel B. Schwingungstransitionen und Auswahlregeln C. Interpretation von Infrarot (IR), Nahinfrarot (NIR), Raman und Terahertz (THz)/Ferninfrarot (FIR)-Spektren D. Instrumentierung und Messverfahren der Schwingungsspektroskopie E. Praktische Anwendungen der Schwingungsspektroskopie

V. Fluoreszenz- und Phosphoreszenzspektroskopie A. Theorie elektronischer angeregter Zustände und "verzögerter" elektronischer Relaxation B. Fluoreszenz- und Phosphoreszenzprozesse C. Emissionsspektren und das Konzept des Stokes-Verschiebung D. Instrumentierung und Messverfahren für Fluoreszenz- und Phosphoreszenzspektroskopie E. Anwendungen in verschiedenen wissenschaftlichen Bereichen

VI. Methoden zur Verarbeitung und Analyse von Spektren A. Vorbehandlung und Verarbeitung von Spektren B. Materialidentifikation und Spektraldatenbanken C. Einführung in die Multivariate Analyse und Chemometrie

VII. Vergleichende Analyse spektroskopischer Techniken A. Vergleich von elektronischer, Rotationsspektroskopie und Schwingungsspektroskopie B. Unterscheidung von Fluoreszenz- und Phosphoreszenzspektroskopie von anderen Techniken (NMR, ESR und Röntgen) C. Bewertung von Stärken, Einschränkungen und Ergänzungen jeder Technik D. Beispiele für die kombinierte Anwendung spektroskopischer Ansätze in Forschung und Anwendungen

Anmerkung: Die Vorlesung wird in englischer Sprache abgehalten

Der Kurs wird verschiedene Lehrmethoden nutzen, um ein umfassendes Verständnis der Molekülspektroskopie zu fördern. Diese Methoden werden sich auf theoretisches Wissen und die Entwicklung praktischer Fähigkeiten konzentrieren, um den Studierenden zu ermöglichen, die grundlegenden Prinzipien spektroskopischer Techniken mit realen Anwendungen zu verknüpfen.

I. Vorlesungen: Der Kurs wird strukturierte Vorlesungen beinhalten, die eine eingehende Untersuchung der theoretischen Grundlagen und praktischen Anwendungen der Molekülspektroskopie bieten. Die Vorlesungen werden Schlüsselthemen abdecken, darunter elektronische Spektroskopie, Rotationen, Schwingungen, Fluoreszenz und Phosphoreszenz.

II. Praktische Übungen: Praktische Übungen sind integraler Bestandteil des Kurses und ermöglichen es den Studierenden, praktische Erfahrung in der Interpretation von Spektren zu sammeln und analytische Anwendungen unter Verwendung moderner spektroskopischer Instrumente zu entwickeln. Diese Übungen überbrücken die Kluft zwischen Theorie und Praxis und stärken das in den Vorlesungen erworbene Wissen.

Praktische Übungen: A. Interpretation von Spektren und Identifikation chemischer Strukturen aus Spektren. B. Verarbeitung und Analyse von Spektren unter Verwendung standardmäßiger Methoden.

Anmerkung: Die Vorlesung wird in englischer Sprache abgehalten

nach Vereinbarung