Ultrarýchla optika a spektroskopia vo fyzikálnej chémii

Recenzie čitateľov

Momentálne nie sú žiadne recenzie čitateľov. Hodnotenie je založené na 2 hlasoch.

Pôvodný názov:

Ultrafast Optics and Spectroscopy in Physical Chemistry

Obsah knihy:

Ultrarýchla spektroskopia je pokročilá spektroskopická technika, ktorá umožňuje zachytiť udalosti (väčšinou mikroskopické) vo veľmi rýchlom časovom rozsahu (od nanosekúnd (10-9 sekúnd) po attosekundy (10-18 sekúnd)). Zavedenie tejto spektroskopickej techniky do chémie prišlo s mikrosekundovým rozlíšením približne v roku 1950 s vývojom zábleskovej fotolýzy Norrishom a Porterom (R G W Norrish a G Porter, Nature, 164, 658 (1949); Discuss. Faraday Soc. 17, 40 (1954). Prvýkrát študovali dynamiku chemických reakcií v časovej oblasti. Potom sa s pokrokom dosiahnutým pomocou ultrarýchlych laserov časové rozlíšenie v priebehu rokov neustále zlepšovalo a v roku 1980 dosiahlo „pikosekundu“, v roku 1990 „femtosekundu“ a v roku 2000 „attosekundu“. Táto oblasť neustále dozrieva a dvakrát si vyslúžila Nobelovu cenu za chémiu: prvú získali M. Eigen, R. G. W. Norrish a G. Porter a druhú A. Zewail. To poukazuje na významnú úlohu ultrarýchlej spektroskopie pri štúdiu chemickej dynamiky (širšie vo fyzikálnej chémii).

Ultrarýchla spektroskopia je rozsiahly a vyčerpávajúci predmet a asi každý, kto pracuje v oblasti ultrarýchlej spektroskopie, bude súhlasiť s tým, že je ťažké predstaviť tento predmet novému študentovi, najmä s fyzikálno-chemickým (alebo chemickým) vzdelaním (vzdelanie získané na bakalárskom alebo magisterskom stupni v Indii). Všeobecne platí, že jazyk ultrarýchlej spektroskopie a súvisiacej optiky nie je súčasťou chemického vzdelávania v Indii. Študenti s akademickým vzdelaním v oblasti fyziky a elektrotechniky sú na to oveľa vhodnejší. Fyzikálni chemici však musia rutinne merať fyzikálne vlastnosti a sledovať dynamiku rôznych fyzikálnych a chemických procesov pomocou techník ultrarýchlej spektroskopie. Okrem toho musia fyzikálni chemici intelektuálne zdôvodniť novú ultrarýchlu techniku na monitorovanie novej dynamiky chemického systému. To vedie k problému, najmä pokiaľ ide o vzdelávanie (indických) študentov chémie v laboratóriu ultrarýchlej spektroskopie. Žiaľ, nie je k dispozícii žiadna jednotná učebnica, ktorá by bola vhodná pre študenta chémie, ktorý sa s touto oblasťou začína zaoberať.

Uvedomujúc si túto potrebu som v januári 2014 ponúkol integrovaným a riadnym doktorandom Indického inštitútu vied kurz o ultrarýchlej optike a spektroskopii a priaznivé prijatie kurzu študentmi z viacerých katedier, vrátane fyziky, Centra nanovedy a inžinierstva a fyzikálnej chémie, potvrdilo existenciu tejto potreby nielen vo fyzikálnej chémii, ale aj v iných príbuzných odboroch.

Hlavným cieľom tejto učebnice je, aby sa každý študent (začiatočník), aj ten, ktorý o tejto téme nikdy nepočul, dokázal naučiť, čo je to ultrarýchla spektroskopia, prečo si optika súvisiaca s touto témou vyžaduje osobitnú pozornosť, ako využiť základné myšlienky tejto témy v laboratórnych experimentoch s ultrarýchlou spektroskopiou, ako interpretovať experimentálne pozorovania atď. Okrem toho by sa kniha mala študovať bez pomoci odborníka v danej oblasti. Úroveň matematiky je v knihe vhodne zvolená tak, aby knihou pohodlne prešiel každý študent so základnými znalosťami algebry, diferenciácie a integrácie. Keďže chemici majú často tendenciu vidieť v matematickom vzorci fyzikálny obraz, je v texte zaradená významná diskusia o význame použitých matematických výrazov.

Čitateľská verejnosť: Túto knihu možno použiť pri každom úvodnom vysokoškolskom/univerzitnom kurze optiky, spektroskopie alebo experimentálnej fyzikálnej chémie či chemickej fyziky, ktorý zvyčajne absolvujú študenti magisterského a bakalárskeho štúdia prírodných a technických vied.