Detail předmětu

Fotoindukované procesy v molekulárních materiálech

FCH-DCO_FPDAk. rok: 2022/2023

Problematika kurzu je zaměřena na interakci fotonů s organickými molekulami, molekulárními krystaly a polymery. Detailně jsou probírány primární procesy optické absorpce, fluorescence, fosforescence, nezářivých přechodů a vzniku excitovaných produktů, jako jsou excitony, exciméry, exciplexy a fotoindukované stavy s přenosem náboje. Na výklad základních pojmů navazuje komplexní rozbor fotofyzikálních a fotochemických procesů, jako je fotochromie, fotovodivost, elektroluminiscence, fotodielektrický jev, přenos excitační energie, fotosyntéza, fotodegradace materiálu a nelineární optika. Z hlediska aplikačního budou probrány principy základních molekulárních optoelektronických součástek, jako jsou optické paměti, fotodetektory, sluneční články, elektroluminiscenční displeje a nelineárně optické prvky (fotorefraktivní a holografické paměti). Z chemického hlediska je uvedena celá řada příkladů relací molekulárních struktur a fyzikálních a chemických vlastností látek a typů základních chemických syntéz a modifikací látek jak nízkomolekulárních, tak polymerních.

Jazyk výuky

čeština

Výsledky učení předmětu

Znalosti z fotofyziky a fotochemie.

Prerekvizity

Základní znalosti z organické chemie a fyziky pevných látek (základní kurz).

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Výuka předmětu je realizována formou: individuální konzultace. Vyučujícím a studentům je k dispozici e-learningový systém (LMS Moodle).

Osnovy výuky

Problematika kurzu je zaměřena na interakci fotonů s organickými molekulami, molekulárními krystaly a polymery. Detailně jsou probírány primární procesy optické absorpce, fluorescence, fosforescence, nezářivých přechodů a vzniku excitovaných produktů, jako jsou excitony, exciméry, exciplexy a fotoindukované stavy s přenosem náboje. Na výklad základních pojmů navazuje komplexní rozbor fotofyzikálních a fotochemických procesů, jako je fotochromie, fotovodivost, elektroluminiscence, fotodielektrický jev, přenos excitační energie, fotosyntéza, fotodegradace materiálu a nelineární optika. Z hlediska aplikačního budou probrány principy základních molekulárních optoelektronických součástek, jako jsou optické paměti, fotodetektory, sluneční články, elektroluminiscenční displeje a nelineárně optické prvky (fotorefraktivní a holografické paměti). Z chemického hlediska je uvedena celá řada příkladů relací molekulárních struktur a fyzikálních a chemických vlastností látek a typů základních chemických syntéz a modifikací látek jak nízkomolekulárních, tak polymerních.

Světlo a hmota
Optické vlastnosti molekul
Elektronová struktura molekulárních látek
Absorpce, fluorescence, fosforescence, nezářivé přechody
Excitony, exciméry, exciplexy, stavy s přenosem náboje
Fotochromie a fotovodivost
Fotosyntéza
Přenos excitační energie
Nelineární optika
Elektroluminiscence a fotodielektrický jev
Optoelektronické součástky, optické paměti
Fotodegradace materiálů
Základní fotochemické a fotofyzikální experimentální metody

Učební cíle

Cílem kurzu je získat zkušenosti v oblasti základních principů interakce světla s látkou a pochopit fotofyzikální a fotochemické procesy.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

není

Základní literatura

N. J. Turro, Modern Molecular Photochemistry, The Benjamin/Cummings Publishing Company, inc., London, 1991 (EN)

Doporučená literatura

J. B. Birks, Photophysics of aromatic molecules, Wiiley-Interscience, London, 1970 (EN)
J-L Bredas, S. R. Marder, Organic Semiconductors, World Scientific, London, 2016 (EN)
N. V. Tkachenko, Optical Spectroscopy Methods and Instrumentation, Elsevier, Amsterdam, 2006 (EN)
S. A. Jenekhe, K. J. Wynne, Photonic and optoelectronic polymers, American Chemical Society, Washington, 1995 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program DPCP_CHM_4_N doktorský 1 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
  • Program DKCP_CHM_4_N doktorský 1 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

  • Program HJR doktorský

    specializace --- , 1 ročník, zimní semestr, povinně volitelný