Ultrarövid idejű optika és spektroszkópia a fizikai kémiában

Olvasói vélemények

Jelenleg nincsenek olvasói vélemények. Az értékelés 2 olvasói szavazat alapján történt.

Eredeti címe:

Ultrafast Optics and Spectroscopy in Physical Chemistry

Könyv tartalma:

Az ultragyors spektroszkópia olyan fejlett spektroszkópiai technika, amely lehetővé teszi, hogy nagyon gyors (nanoszekundumtól (10-9 mp) attoszekundumig (10-18 mp) terjedő) időskálán (többnyire mikroszkopikus) eseményeket rögzítsünk. Ennek a spektroszkópiai technikának a bevezetése a kémiába mikroszekundumos felbontással körülbelül 1950 körül történt, amikor Norrish és Porter kifejlesztette a villanófényes fotolízist (R G W Norrish és G Porter, Nature, 164, 658 (1949); Discuss. Faraday Soc. 17, 40 (1954). Ők vizsgálták először a kémiai reakció dinamikáját időtartományban. Ezt követően az ultrarövid lézerekkel elért fejlődéssel az időfelbontás az évek során folyamatosan javult, 1980-ban elérve a „pikoszekundumot”, 1990-ben a „femtoszekundumot”, 2000-ben pedig az „attoszekundumot”. A terület folyamatosan fejlődik, és kétszer is kiérdemelte a kémiai nemes díjat: az elsőt M Eigen, R G W Norrish és G Porter, a másodikat A Zewail kapta. Ez rávilágít az ultragyors spektroszkópia jelentős szerepére a kémiai dinamika vizsgálatában (tágabb értelemben a fizikai kémiában).

Az ultragyors spektroszkópia egy hatalmas és kimerítő téma, és talán mindenki, aki az ultragyors spektroszkópia területén dolgozik, egyetért azzal, hogy nehéz ezt a témát egy új hallgatónak bemutatni, különösen fizikai kémiai (vagy kémiai) háttérrel (Indiában alap- vagy mesterszinten szerzett oktatás). Általában az ultrarövid spektroszkópia és a kapcsolódó optika nyelve nem része az indiai kémiaoktatásnak. A fizikai és villamosmérnöki tudományos háttérrel rendelkező hallgatók sokkal alkalmasabbak erre. A fizikai kémikusoknak azonban a fizikai tulajdonságokat kell mérniük és a különböző fizikai és kémiai folyamatok dinamikáját rutinszerűen nyomon kell követniük az ultragyors spektroszkópiai technikák segítségével. Ezenkívül a fizikai kémikusoknak intellektuálisan kell érvelniük egy új ultrarövid távú technikával kapcsolatban, hogy nyomon kövessék a kémiai rendszer új dinamikáját. Ez problémához vezet, különösen akkor, amikor (indiai) vegyészhallgatók oktatásáról van szó az ultrarövid spektroszkópiai laboratóriumban. Sajnos nem áll rendelkezésre egyetlen olyan tankönyv sem, amely alkalmas lenne egy ezen a területen újonnan tanuló vegyészhallgató számára.

Ezt az igényt felismerve 2014 januárjában az Indian Institute of Science integrált és rendes PhD-hallgatói számára egy ultrarövid optikáról és spektroszkópiáról szóló kurzust kínáltam, és a kurzus kedvező fogadtatása több tanszék, köztük a fizika, a Nanotudományok és -mérnöki Központ, valamint a fizikai kémia hallgatói részéről megerősítette, hogy ez az igény nemcsak a fizikai kémiában, hanem más kapcsolódó tudományágakban is fennáll.

A tankönyv elsődleges célja, hogy minden (kezdő) hallgató, még az is, aki még soha nem hallott a témáról, megtanulja, mi az ultrarövid spektroszkópia, miért igényel a témához kapcsolódó optika különös figyelmet, hogyan lehet a téma alapgondolatait laboratóriumi ultrarövid spektroszkópiai kísérletekben alkalmazni, hogyan kell a kísérleti megfigyeléseket értelmezni stb. A könyvet továbbá a terület szakértőjének segítsége nélkül is érdemes tanulmányozni. A könyvben a matematika szintje megfelelően van megválasztva, így bármelyik algebrai, differenciálási és integrálási alapismeretekkel rendelkező hallgató kényelmesen végigmehet a könyvön. Mivel a vegyészek gyakran hajlamosak a matematikai képlet fizikai képét látni, a szövegben használt matematikai kifejezések jelentésének jelentős tárgyalása szerepel.

Olvasóközönség: Ez a könyv bármelyik bevezető főiskolai/egyetemi optikai, spektroszkópiai vagy kísérleti fizikai kémiai vagy kémiai fizikai kurzushoz használható, amelyet általában végzős és alapképzésben részt vevő természettudományos és mérnöki hallgatók vesznek fel.