Программа дисциплины современные проблемы химической физики Цикл дс гсэ

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

"УТВЕРЖДАЮ"

Проректор______ В.С.Бухмин

ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

Современные проблемы химической физики
Цикл ДС

ГСЭ - общие гуманитарные и социально-экономические дисциплины; ЕН - общие математические и естественнонаучные дисциплины; ОПД - общепрофессиональные дисциплины; ДС - дисциплины специализации; ФТД - факультативы.
Специальность: 010701 – общая физика

Принята на заседании кафедры химической физики

(протокол №___ от "__"__________200__ г.)

Заведующий кафедрой
____________________ (К.М. Салихов)

Утверждена Учебно-методической комиссией физического факультета КГУ
(протокол №___ от "__"__________200__ г.)

Председатель комиссии
____________________ (Л.И. Машонкина)
Рабочая программа дисциплины
"Современные проблемы химической физики"

Предназначена для студентов 5-го курса,

по специальности: 010701 – общая физика

АВТОР: Салихов К.М.
КРАТКАЯ АННОТАЦИЯ:

1. Требования к уровню подготовки студента, завершившего изучение дисциплины Современные проблемы химической физики
Студенты, завершившие изучение данной дисциплины должны:

освоить физические основы элементарных химических актов;
освоить физические основы спиновой химии, магнитных и спиновых эффектов в химических реакциях, освоить методы расчетов магнитно-спиновых эффектов в химических реакциях, изучить спектроскопические методы изучения магнитно-спиновых эффектов в химических реакциях;
освоить теорию РРКМ для мономолекулярных реакций в газах;
познакомиться с основами фемтохимии, когерентного контроля химических реакций;
ознакомиться с триплетными состояниями, их ролью в химических реакциях;
ознакомиться с принципами современных экспериментальных методов химической физики.

2. Объем дисциплины и виды учебной работы (в часах)

Форма обучения: очная
Количество семестров 1

Форма контроля: 1 семестр - экзамен

№ п/п	Виды учебных занятий	Количество часов
№ п/п	Виды учебных занятий	1 семестр	2 семестр
1.	Всего часов по дисциплине	50
2.	Самостоятельная работа	14
3.	Аудиторных занятий	36
	в том числе: лекций	36
	семинарских (или лабораторно-практических) занятий

Содержание дисциплины

ТРЕБОВАНИЯ ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО СТАНДАРТА К ОБЯЗАТЕЛЬНОМУ МИНИМУМУ СОДЕРЖАНИЯ ПРОГРАММЫ

Индекс	Наименование дисциплины и ее основные разделы	Всего часов
ДС.05	Современные проблемы химической физики. Магнитные и спиновые эффекты в химических реакциях. Короткоживущие промежуточные состояния: радикальные пары, триплетные состояния, бирадикалы. Химические реакции и квантовая когерентность.Фемтосекундная фотохимия.Теория безизлучательных процессов в молекулярных системах: теория переноса электрона, теория синглет-триплетных переходов. Адиабатические и неадиабатические реакции, задача Ландау-Зинера. Разделение зарядов в фотосинтезе.	50

СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ

№ п/п	Название темы и ее содержание	Количество часов
№ п/п	Название темы и ее содержание	лекции	семинарские (лаб.-практ.) занятия
1.	Спиновая химия. Поляризация электронных и ядерных спинов, индуцированная химическими реакциями, фотохимическими и фотофизическими процессами. Механизм радикальных пар. Триплетный механизм. ХПЯ, СПЯ, ХПЭ.	6
2.	Спиновая химия. Магнитный изотопный эффект. Влияние внешних магнитных полей на химические реакции. Триплетные состояния.	6
3.	Химические реакции и спиновая когерентность. Понятие спиновой когерентности. Создание спиновой когерентности в ходе химических реакций. Спектроскопические проявления спиновой когерентности.	4
4.	Инфракрасная лазерная фотохимия. Теория РРКМ. Колебательная релаксация. Задача Ландау-Теллера. Проблемы лазерной селективной фотохимии. Лазерное разделение изотопов. Фемтохимия.	6
5.	Туннельные процессы в химии. Формула Гамова. Формула Маркуса для переноса электрона. Перенос электрона на большие расстояния. Криохимия.	4
6.	Адиабатическое приближение. Фактор Франка-Кондона. Адиабатические и диабатические термы. Перекрывание волновых функций начального и конечного состояний. Роль трения в туннелировании. Задача Ландау-Зинера.	6
7.	Разделение заряда на первичной стадии фотосинтеза	2
8.	Сложные кинетики, нестационарная кинетика. Нестабильности, бифуркации. Осциллирующие реакции	2
	Итого часов:	36

ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Салихов К.М. 10 лекций по спиновой химии, 2000, Казань, Изд. КГУ

2.Бучаченко А.Л., Сагдеев Р.З., Салихов К.М. Магнитные и спиновые эффекты в химических реакциях. Новосибирск, Наука, Сибирское отделение 1978.

3. Салихов К.М. Введение в теорию химических реакций. Новосибирск, Изд. НГУ.

4. Замараев К.И., Молин Ю.Н., Салихов К.М. Спиновый обмен. Новосибирск, Наука, Сибирское отделение 1977.

5. Салихов К.М., Семенов А.Г., Цветков Ю.Д. Электронное спиновое эхо и его применение. Новосибирск, Наука, Сибирское отделение 1976.

6. Salikhov K.M. Magnetic isotope effect in radical reactions. Wien New York. Springer Verlag 1996.

Приложение
к программе дисциплины
Современные проблемы химической физики
ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ

Мономолекулярные реакции многоатомных молекул. Основные положения теории РРКМ.
Удельная константа скорости реакции в теории РРКМ. Модель Касселя. Модель Слетера.
Механизмы активации молекул. Термическая активация и дезактивация. Модель Ландау-Теллера.
Термические реакции. Влияние давления. Теория переходного состояния.
Применения теории РРКМ.
Гарпунный механизм реакций.
Модель наблюдатель-срыв.
Роль колебательной, поступательной и вращательной энергии в реакциях. Колебательное возбуждение продуктов реакции. Химические лазеры.
Роль фактора Франка – Кондона в элементарных физико – химических процессах.
Адиабатические и диабатические термы. Адиабатические и неадиабатические реакции. Задача Ландау-Зинера.
Теория безизлучательных переходов Джортнера.
Перенос электрона в полярных жидкостях.
Клеточный эффект в химических реакциях.
Матнитные эффекты в химических реакциях.
Химическая поляризация ядерных спинов.
Химическая поляризация электронных спинов.

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Количество часов

2.

Самостоятельная работа

3.

Аудиторных занятий

Название темы и ее содержание