Experimental methods of biophysics and chemical physics I - NBCM177

• Title: Experimentální metody biofyziky a chemické fyziky I
• Guaranteed by: Department of Chemical Physics and Optics (32-KCHFO)
• Faculty: Faculty of Mathematics and Physics
• Actual: from 2020
• Semester: winter
• E-Credits: 6
• Hours per week, examination: winter s.:4/0, Ex [HT]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech, English
• Teaching methods: full-time
• Guarantor: doc. RNDr. Jakub Pšenčík, Ph.D.; doc. RNDr. Peter Mojzeš, CSc.; prof. RNDr. Petr Heřman, CSc.
• Teacher(s): doc. RNDr. Roman Dědic, Ph.D.; prof. RNDr. Petr Heřman, CSc.; doc. RNDr. Peter Mojzeš, CSc.; doc. RNDr. Miroslav Pospíšil, Ph.D.; doc. RNDr. Jakub Pšenčík, Ph.D.; prof. RNDr. Helena Štěpánková, CSc.
• Is interchangeable with: NBCM113

Annotation

English

Basics of optical spectroscopy, magnetic resonance and rentgen difraction methods used in biophysics and chemical physics.

Last update: Procházka Marek, prof. RNDr., Ph.D. (08.06.2020)

Czech

Základy metod optické spektroskopie, magnetické resonance a rentgenové difrakce používané v biofyzice a chemické fyzice.

Last update: Procházka Marek, prof. RNDr., Ph.D. (08.06.2020)

Course completion requirements

English

Oral exam in the extent of the syllabus

Last update: Pšenčík Jakub, doc. RNDr., Ph.D. (14.05.2020)

Czech

Ústní zkouška v rozsahu sylabu

Last update: Pšenčík Jakub, doc. RNDr., Ph.D. (14.05.2020)

Literature

English

[1] Atkins, P. W. a Julio De Paula. Fyzikální chemie. Czech Edition. Vysoká

škola chemicko-technologická v Praze, Praha 2013. ISBN 978-80-7080-830-6.

[2] Prosser V. a kolektiv. Experimentální metody biofyziky. Academia, Praha

1989. ISBN 80-200-0059-3.

Last update: Procházka Marek, prof. RNDr., Ph.D. (30.04.2019)

Syllabus

English

Sources, detectors and spectrum analyzers in optical spectroscopy

Interaction of optical radiation with an isolated molecule. Dipole approximation

Selection rules for electronic, vibrational and rotational optical transitions.

Methods and applications of electron absorption spectroscopy. Excitation and sounding method.

Use of polarized radiation and its analysis in optical spectroscopy. Linear and circular dichroism.

Methods and applications of vibrational absorption spectroscopy.

Methods of elastic, dynamic and Brillouin scattering and their use.

Raman scattering, methods of measurement and use.

Principles and basic concepts of luminescence (types of luminescence, Jablonsky diagram, kinetics, quantum yield, lifetimes, Franck-Condon principle).

Influence of intermolecular interactions on luminescence parameters (influence of environment, resonant energy transfer, emission quenching).

Emission anisotropy

Measurement of stationary and time-resolved luminescence.

Phosphorescence, single-molecular spectroscopy. Influence of interaction with the environment on the width of the spectral line.

Nuclear magnetic resonance: principle, experimental setup, excitation and signal detection, basic pulse sequences.

High resolution NMR of organic substances in liquids: interpretation of spectra.

Electron paramagnetic resonance: principle, experimental setup, application.

Scattering and diffraction of X-rays, electrons and neutrons.

Principles of basic diffraction methods. Symmetry and structure of crystals and their determination from the diffraction pattern.

Last update: Pšenčík Jakub, doc. RNDr., Ph.D. (14.05.2020)

Czech

Zdroje, detektory a spektrální analyzátory v optické spektroskopii

Interakce optického záření s izolovanou molekulou. Dipólová aproximace

Výběrová pravidla pro elektronové, vibrační a rotační optické přechody.

Metody a použití elektronové absorpční spektroskopie. Metoda excitace a sondování.

Použití polarizovaného záření a jeho analýzy v optické spektroskopii. Lineární a cirkulární dichroismus.

Metody a použití vibrační absorpční spektroskopie.

Metody elastického, dynamického a Brillouinova rozptylu a jejich využití.

Ramanův rozptyl, metody měření a využití.

Principy a základní pojmy luminiscence (typy luminescence, Jablonského diagram, kinetiky, kvantový výtěžek, doby života, Franck-Condonův princip).

Vliv mezimolekulárních interakcí na parametry luminiscence (vliv prostředí, rezonanční přenos energie, zhášení emise).

Emisní anizotropie

Měření stacionární a časově rozlišené luminiscence.

Fosforescence, single-molekulární spektroskopie. Vliv interakce s okolím na šířku spektrální čáry.

Jaderná magnetická rezonance: princip, experimentální uspořádání, excitace a detekce signálu, základní pulsní sekvence.

NMR vysokého rozlišení organických látek v kapalinách: interpretace spekter.

Elektronová paramagnetická rezonance: princip, experimentální uspořádání, použití.

Rozptyl a difrakce rentgenového záření, elektronů a neutronů.

Principy základních difrakčních metod. Symetrie a struktura krystalů a jejich určení z difrakčního obrazu.

Last update: Pšenčík Jakub, doc. RNDr., Ph.D. (14.05.2020)