Předmět: Rezonanční spektroskopie

« Zpět
Název předmětu Rezonanční spektroskopie
Kód předmětu KBF/RSP
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia nespecifikován
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 5
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Pospíšil Pavel, prof. RNDr. Ph.D.
Obsah předmětu
1. Úvod do rezonančních spektroskopií. Princip rezonanční spektroskopie, kvantově-mechanistická charakteristika atomového jádra, kvantově-mechanistická charakteristika elektronu. 2. Nukleární magnetická rezonance (NMR). Teorie NMR, stacionární, časově-proměnné a pulzní magnetické pole, klasická teorie (precese, precese doplněná nutací, relaxační procesy), kvantová teorie (rozštěpení energetických hladin, přechod mezi hladinami Zeemanova multipletu), fenomenologická teorie (magnetizace, funkce odezvy, kontinuální a pulzní řešení Blochových rovnic, volná precese, spínové echo). Spektra NMR, počet signálů (počet chemicky neekvivalentních jader), intenzita signálů (počet chemicky ekvivalentních jader), poloha signálů (stínění jader elektrony), štěpení signálů (nepřímá spin-spinová interakce). Metody NMR, jednorozměrá NMR, 1H-NMR (NOED, ID NMR), 13C-NMR (broad band, off rezonance, spin-echo), vícerozměrá NMR, homonukleární (COSY, MQF-COSY, NOESY), heteronukleární (HETCOR, COLOC, HSQC, HMQC, HMBC), NMR zobrazování. Experimentální uspořádání NMR, základní části NMR spektrometru (magnet, frekvenční generátor, detektor), kontinuální NMR spektrometr, pulzní NMR spektrometr. Použití NMR v biologii a medicíně. 3. Elektronová paramagnetická rezonance (EPR). Teorie EPR, rozštěpení energetických hladin, podmínka EPR rezonance, volné radikály, přechodné kovy, spin-orbitální interakce (g-faktor, stanovení, anizotropie), spin-spinová interakce (elektron-jádro), spin-spinová interakce (elektron-elektron), přehled interakcí měřených pomocí EPR, porovnání EPR a NMR. Spektra EPR, poloha píku, intenzita píku, šířka linie. Metody EPR, kontinuální EPR (high-field EPR, EPR spin-trapping, EPR labeling, cw ENDOR/ELDOR), pulzní EPR (FT-EPR, pulzní ENDOR/ELDOR, ESEEM), porovnání cw/pulzní ENDOR a ESEEM, EPR zobrazování. Experimentální uspořádání EPR, základní části EPR spektrometru (magnet, klystron, rezonátor), kryogenní technika, komerčně dostupné EPR spektrometry. Použití EPR v biologii a medicíně. 4. Mössbauerova spektroskopie. Teorie Mössbauerova jevu, klasická teorie Mössbauerova jevu, emise a absorpce záření gama volným a vázaným jádrem. Mössbauerova spektra, hyperjemná interakce (monopolní, kvadrupólová, magnetická dipólová), kvalitativní a kvantitativní analýza. Metody Mössbauerovy spektroskopie. Experimentální uspořádání, Mössbauerovy spektrometry. Použití Mössbauerovy spektroskopie v biologii.

Studijní aktivity a metody výuky
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž)
  • Účast na výuce - 3 hodiny za semestr
  • Příprava na zkoušku - 24 hodin za semestr
Výstupy z učení
Student získá základní znalosti v oblasti teorie, spekter, metod, měření a použití nukleární magnetická resonance, elektronová paramagnetická resonance a Mössbauerova spektroskopie.
Absolvováním předmětu studenti získají znalosti v oblasti teorie, spekter, metod, měření a použití nukleární magnetická resonance, elektronová paramagnetická resonance a Mössbauerova spektroskopie.
Předpoklady
nespecifikováno

Hodnoticí metody a kritéria
Ústní zkouška

Získání zápočtů z písemných testů a složení ústní zkoušky.
Doporučená literatura
  • Amesz, J., Hoff, A. J. (1996). Biophysical Techniques in Photosynthesis. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Boston, London.
  • Englich, J. a kol. (1983). Experimentální metody biofyziky II - metody magnetické rezonance. UK Praha.
  • Hemminga, Marcus A., Berliner, Lawrence, J. (2007). ESR Spectroscopy in Membrane Biophysics. Series: Biological Magnetic Resonance , Vol. 27.
  • Mašláň, M. (1993). Mossbauerova spektroskopie. UP Olomouc.
  • Prosser, V. a kol. (1989). Experimentální metody biofyziky. Academia Praha.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr