Técnicas de Espetroscopia
Objetivos
Durante a UC os alunos irão desenvolver ainda conhecimentos e aptidões transversais permitindo:
• Aprofundar dos conhecimentos adquiridos durante a formação básica;
• Desenvolver as capacidades de comunicação escrita e oral, e trabalho em equipa;
• Desenvolver as capacidades de pesquisa e interpretação da literatura científica.
No final da UC os alunos terão desenvolvido um conhecimento específico e adquirido aptidões que lhes permitam:
• Formar decisões independentes e justificadas sobre as técnicas de espectroscopia mais adequadas para investigar as propriedades fundamentais de um material e/ou resolver um problema/desafio tecnológico;
• Realizar o processamento adequado dos dados adquiridos com vista a sua interpretação;
• Interpretar resultados obtidos por técnicas de espectroscopia com base nos princípios básicos da Física Atómica e Física Molecular; interpretar a forma e a intensidade do sinal observado e de recolher informações relevantes para o problema/desafio em causa.
Caracterização geral
Código
11518
Créditos
3.0
Professor responsável
Paulo Manuel Assis Loureiro Limão Vieira
Horas
Semanais - 2
Totais - 29
Idioma de ensino
Português
Pré-requisitos
É fortemente recomendado ter obtido aprovação prévia em Óptica, Física Atómica e Molecular e Mecânica Quântica.
Bibliografia
• Modern Spectroscopy 4th Ed. (Wiley), J.M. Hollas, 2004.
• Molecular Spectroscopy, Jeanne L. McHale, CRC Press, 2017.
• Optical Spectroscopy: Methods and Instrumentations, Nikolai V. Tkachenko, Elsevier Science, 2006.
• Laboratory Micro-X-Ray Fluorescence Spectroscopy: Instrumentation and Applications, Michael Haschke, Springer, 2014.
• Electronic and photoelectron spectroscopy - Fundamentals and case studies, Andrew M. Ellis, Miklos Feher, Timothy G. Wrigh, Cambridge University Press, 2005.
• Artigos científicos a especificar durante as aulas.
Método de ensino
A disponibilizar brevemente
Método de avaliação
Avaliação:
• Tema escolhido de acordo com a temática da unidade curricular
• Investigação fundamental ou aplicada
• Para executar em 12 meses
• Avaliação com base em:
– Apresentação
– Poster
– Discussão
• Factores em avaliação:
– Originalidade
– Exequibilidade
– Suporte bibliográfico
• Revista do primeiro quartil (Q1) de acordo com a SJR - Scimago Journal & Country Rank (http://www.scimagojr.com)
– Plano de execução
– Resultados expectáveis
• A classificação final será obtida pela seguinte fórmula:
CF = 0,35 x DP + 0,30 x P + 0,30 x AO + 0,05 x D
Em que:
CF = classificação final, arredondada às unidades
AO = Apresentação oral do Projecto, às décimas
D = Contribuição para o debate, às décimas
P = Escrita, em inglês, de um poster sobre o projecto, às décimas
DP = Discussão do projecto, às décimas
Conteúdo
1. Introdução
Breve perspetiva histórica. Ligações à Ótica, Física Atómica (e Física Molecular) e Mecânica Quântica. Aplicações da espectroscopia moderna.
2. Componentes de um espetrómetro
Fontes de radiação, detetores, monocromadores de dispersão e interferómetros, características dos componentes óticos (lentes, espelhos, janelas, colimadores, etc). Espectroscopia de reflexão, absorção e transmissão.
3. Espetroscopia de Foto-absorção de UVV
4. Espetroscopia de fotoeletrões de ultravioleta
Fontes de radiação, analisador de energia, deteção e tratamento de sinal. Tipos de espetros. Ionização direta e autoionização. Absorção ressonante e decaimento. Factor de Franck Condon. Distribuição angular de fotoeletrões. Regras de seleção de dipolo elétrico. Aplicação prática.
5.Espetroscopia vibracional de Infravermelho e Raman
Vibrações moleculares e regras de transição. Modos normais de vibração. Identificação de modos ativos. O efeito da anarmocidade no oscilador harmónico. Interpretação de espectros de infravermelho.
Dispersão de Raman. Tratamento clássico e interpretação quântica. O tensor da polarizibildade e suas propriedades de simetria. Regras de seleção. Polarização das transições de Raman. Aplicação prática.