1. Natureza
e importância da Espectroscopia.
2. Complementos de Mecânica Quântica (equação de Schrödinger
dependente do tempo, partícula no fosso de potencial, postulados
da MQ, teoria das perturbações dependentes do tempo).
3. Mecânica Quântica molecular (aproximação de Born-Oppenheimer,
superfícies de energia potencial, equação nuclear, rotação e
vibração de moléculas diatómicas e poliatómicas).
4. Radiação electromagnética (distribuição espectral,
polarização, intensidade, duração, luz e cor).
5. Interacção radiação-matéria (radiação do corpo negro,
coeficientes de Einstein, coeficiente de absorção e lei de
Lambert-Beer, momento de transição, força do oscilador, largura
das riscas atómicas).
6. Difusão elástica (difusões de Rayleigh, Mie e geométrica).
7. Difusão inelástica (Raman) rotacional e vibracional
(moléculas diatómicas e poliatómicas, regras de selecção,
aplicação da teoria de grupos).
8. Absorção rotacional e vibracional (moléculas diatómicas e
poliatómicas, regras de selecção, aplicação da teoria de
grupos).
9. Espectroscopias electrónicas (espectros atómicos, princípio
de Franck-Condon, transições em moléculas poliatómicas, diagrama
de Perrin-Jablonski, fluorescência e fosforescência, processos
intermoleculares, polarização, transferência de energia
electrónica, luminescência de sólidos e nanopartículas).
10. Laseres e fenómenos não lineares (princípio e modos de
operação, sistemas de três e quatro níveis, tipos, processos não
lineares).
11. Fundamentos das espectroscopias magnéticas.
SYLLABUS
1. Nature and importance of Spectroscopy
2. Complements of Quantum Mechanics (Time-dependent
Schrödinger’s equation, particle in a box, postulates of QM,
time-dependent perturbation theory).
3. Molecular Quantum Mechanics (Born-Oppenheimer approximation,
potential energy surfaces, nuclear equation, rotation and
vibration in diatomic and polyatomic molecules).
4. Electromagnetic radiation (spectral distribution,
polarization, intensity, duration, light and colour).
5. Radiation-matter interaction (blackbody radiation, Einstein
coefficients, absorption coefficient and Lambert-Beer law,
transition moment, oscillator strength, width of spectral
lines).
6. Elastic scattering (Rayleigh, Mie, and geometric scattering).
7. Rotational and vibrational inelastic scattering (Raman)
(diatomic and polyatomic molecules, selection rules,
applications of group theory).
8. Rotational and vibrational absorption (diatomic and
polyatomic molecules, selection rules, applications of group
theory).
9. Electronic spectroscopies (atomic spectra, Franck-Condon
principle, transitions in polyatomic molecules, Perrin-Jablonski
diagram, fluorescence and phosphorescence, intermolecular
processes, polarization, electronic energy transfer,
luminescence of solids and nanoparticles).
10. Lasers and nonlinear processes (principles and operation
modes, three- and four-level systems, types, nonlinear
processes).
11. Foundations of magnetic spectroscopies.