66323 - PROPRIETA' CHIMICHE DA SPETTROSCOPIA AD ALTA RISOLUZIONE

Scheda insegnamento

Anno Accademico 2017/2018

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente sa interpretare gli spettri rotazionali di rotatori asimmetrici, e vari effetti dovuti all'accoppiamento del momento angolare della 'over-all-rotation' con vari tipi di momenti angolari interni (spin nucleari, moti a larga ampiezza). Sa come si possono preparare e caratterizzare nuove specie chimiche con tecniche non standard. Tali specie chimiche possono essere a guscio aperto e di interesse per la chimica degli spazi interstellari. Dallo studio di complessi molecolari impara a valutare le energie delle interazioni intermolecolari deboli, le superfici di energia potenziale dei corrispondenti moti interni a bassa energia, ed il loro effetto sulla stabilità dei vari conformeri.

Programma/Contenuti

  • Struttura molecolare
  1. Approssimazione di Born-Oppenheimer
  2. Angoli di Eulero
  3. L’Hamiltoniano vibro-rotazionale
  4. Il sistema principale di inerzia
  5. Espansione dell’Hamiltoniano vibro-rotazionale
  6. Il rotatore rigido
  7. Il rotatore semi-rigido
  8. Determinazione della struttura molecolare
  • Momento di dipolo elettrico
  1. Momenti di multipolo
  2. Momento di dipolo molecolare
  3. Interazione del dipolo con un campo elettrico
  4. Interazione della radiazione con una molecola rotante
  5. Effetto Stark
  • Barriere di inversione
  1. Potenziale a doppio minimo e inversione
  2. Splitting di inversione in molecole piramidali
  3. Spettro di inversione di NH3
  4. Spettro vibro-rotazionale di NH3
  • Tecniche spettroscopiche
  1. Spettroscopia sub-millimetrica di assorbimento
  2. Spettroscopia a microonde a trasformata di Fourier (FTMW)




Testi/Bibliografia

  • Appunti di lezione.
  • A. Bauder, «Fundamentals of Rotational Spectroscopy». In: Handbook of High-resolution Spectroscopy. John Wiley & Sons, Ltd, 2011.
  • W. Gordy, R.L.Cook, Microwave Molecular Spectra 3rd ed., John Wiley & Sons, N. Y., 1984.

Metodi didattici

Il corso è strutturato in:

  • lezioni frontali in aula con presentazione degli aspetti teorici degli argomenti trattati;
  • svolgimento di esercizi anche con l'utilizzo di script di Python;
  • prove di laboratorio.

Modalità di verifica dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso il solo esame finale, esso accerta l'acquisizione delle conoscenze e delle abilità attese tramite lo svolgimento di una prova orale. Questa consiste nella discussione delle relazioni sulle prove di laboratorio e nella risposta a due quesiti principali relativi ad argomenti trattati durante il corso.

 

Strumenti a supporto della didattica

Videoproiettore, calcolatore portatile, lavagna, calcolatore, spettrometri in laboratorio.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Luca Dore