Optică și spectroscopie ultrarapidă în chimia fizică

Recenzii ale cititorilor

În prezent, nu există recenzii ale cititorilor. Evaluarea se bazează pe 2 voturi.

Titlul original:

Ultrafast Optics and Spectroscopy in Physical Chemistry

Conținutul cărții:

Spectroscopia ultrarapidă este o tehnică spectroscopică avansată care ne permite să surprindem evenimente (în principal microscopice) pe o scară de timp foarte rapidă de la nanosecunde (10-9 sec) la attosecunde (10-18 sec). Introducerea acestei tehnici spectroscopice în chimie a avut loc cu o rezoluție de microsecunde în jurul anului 1950, odată cu dezvoltarea fotolizei flash de către Norrish și Porter R G W Norrish și G Porter, Nature, 164, 658 (1949); Discuss. Faraday Soc. 17, 40 (1954). Ei au studiat pentru prima dată dinamica reacțiilor chimice în domeniul timpului. Ulterior, odată cu progresele realizate cu laserele ultrarapide, rezoluția temporală s-a îmbunătățit continuu de-a lungul anilor, ajungând la „picosecundă” în 1980, „femtosecundă” în 1990 și „attosecundă” în 2000. Domeniul este în continuă maturizare și a câștigat de două ori premiul nobil în chimie: primul a fost acordat lui M Eigen, R G W Norrish și G Porter, iar al doilea lui A Zewail. Acest lucru evidențiază rolul semnificativ al spectroscopiei ultrarapide în studiul dinamicii chimice (mai larg în chimia fizică).

Spectroscopia ultrarapidă este un subiect vast și exhaustiv și, probabil, toți cei care lucrează în domeniul spectroscopiei ultrarapide ar fi de acord că este dificil să se prezinte acest subiect unui student nou, în special cu cunoștințe de chimie fizică (sau chimie) (educație obținută la nivel de licență sau masterat în India). În general, limbajul spectroscopiei ultrarapide și al opticii aferente nu face parte din educația în domeniul chimiei în India. Studenții cu pregătire academică în fizică și inginerie electrică sunt mult mai potriviți pentru acest domeniu. Cu toate acestea, chimiștii fizici trebuie să măsoare proprietățile fizice și să monitorizeze dinamica diferitelor procese fizice și chimice utilizând în mod curent tehnici spectroscopice ultrarapide. În plus, fizicienii-chimiști trebuie să raționeze intelectual cu privire la o nouă tehnică ultrarapidă pentru a monitoriza o nouă dinamică a sistemului chimic. Acest lucru conduce la o problemă, în special atunci când vine vorba de educarea studenților (indieni) la chimie în laboratorul de spectroscopie ultrarapidă. Din păcate, nu există un manual unic care să fie potrivit pentru un student la chimie nou-venit în acest domeniu.

Realizând această necesitate, în sesiunea din ianuarie 2014 am oferit un curs de optică și spectroscopie ultrarapidă studenților doctoranzi integrați și obișnuiți de la Institutul Indian de Științe, iar primirea favorabilă a cursului de către studenții din mai multe departamente, inclusiv Fizică, Centrul de nanoștiință și inginerie și Chimie fizică, a confirmat existența acestei necesități, nu numai în chimia fizică, ci și în alte discipline conexe.

Scopul principal al acestui manual este ca orice student (începător), chiar și cel care nu a auzit niciodată de acest subiect, să poată învăța ce este spectroscopia ultrarapidă, de ce optica legată de acest subiect necesită o atenție specială, cum să utilizeze ideile de bază ale subiectului în experimentele de spectroscopie ultrarapidă realizate în laborator și cum să interpreteze observațiile experimentale etc. În plus, cartea ar trebui studiată fără ajutorul unui expert în domeniu. Nivelul de matematică este selectat în mod corespunzător în carte, astfel încât orice student cu cunoștințe de bază de algebră, diferențiere și integrare să parcurgă confortabil cartea. Deoarece chimiștii tind adesea să vadă imaginea fizică a unei formule matematice, sunt incluse discuții semnificative privind semnificația expresiilor matematice utilizate în text.

Cititori: Această carte poate fi utilizată cu orice curs introductiv de colegiu/universitate în optică, spectroscopie sau chimie fizică experimentală sau fizică chimică, urmat de obicei de studenții absolvenți și licențiați în științe și inginerie.