Předmět: Spektroskopické metody v biofyzice

» Seznam fakult » FPR » UFY
Název předmětu Spektroskopické metody v biofyzice
Kód předmětu UFY/477
Organizační forma výuky Přednáška
Úroveň předmětu Doktorský
Rok studia nespecifikován
Četnost výuky V akademických rocích začínajících sudým letopočtem (např. 2020/2021), jen v zimním semestru
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 4
Vyučovací jazyk angličtina
Statut předmětu Povinně-volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Polívka Tomáš, prof. RNDr. Ph.D.
Obsah předmětu
1. Interakce světla s látkou, základní principy, energetické hladiny, povolené vs. Zakázané přechody, výběrová pravidla, dipólový moment 2. Zdroje světla a detektory, charakteristika světelného záření - intenzita, polarizace, energie, koherence, lasery a typy laserů (pulzní vs. kontinuální) 3. Absorpční spektroskopie: Lambert-Beerův zákon, veličiny související s absorpčním spektrem (extinkční koeficient, síla oscilátoru), principy měření, rozptyl v absorpční spektroskopii 4. Fluorescenční spektroskopie: Einsteinovy koeficienty, Stokesův posuv, symetrie absorpčního a fluorescenčního spektra, Strickler-Berg zákon, anisotropie, excitační spektra 5. Cirkulární dichroismus: magnetické dipóly, původ cirkulárního dichroismu, CD spektra excitonového páru, CD spektra molekul, proteinů a nukleových kyselin, lineární dichroismus 6. Ramanova spektroskopie: původ Ramanova jevu, virtuální stavy, symetrie molekul a intenzita Ramanovských pásů, Stokesovy a anti-Stokesovy pásy, resonanční vs. nerezonanční Raman 7. Základní metody časově rozlišené spektroskopie: flash photolysis (ns-ms časové rozlišení), pump-probe (fs-ps časové rozlišení), princip měření a detekce časově rozlišených signálů, chirp, multipulsní varianty pump-probe spektroskopie 8. Časově rozlišené fluorescenční metody: Fluorescence up-conversion, streak camera, single-photon counting 9. Časově rozlišená vibrační spektroskopie - femtosecond time-resolved Raman, časově rozlišená infračervená spektroskopie 10. Multidimenzionální metody - fotonové echo, 2D spektroskopie v optické oblasti 11. Analýza časově rozlišených dat: globální fitování, evolution associated spectra, target analysis

Studijní aktivity a metody výuky
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming), Práce s textem (učebnicí, knihou), Demonstrace, Práce s multimediálními zdroji (texty, internet, IT technologie)
  • Účast na výuce - 40 hodin za semestr
  • Domácí příprava na výuku - 40 hodin za semestr
  • Exkurze - 4 hodiny za semestr
Výstupy z učení
Kurz podá základní přehled optických spektroskopických metod používaných v biofyzice. Studenti se seznámí s teoretickými základy každé metody, ale důraz bude kladen především na konkrétní příklady použití těchto metod v biofyzice.
Studenti získají všeobecný přehled o základních spektroskopických metodách v biofyzice. Důraz je kladen zejména na praktické využití spektroskopických metod pro řešení biofyzikálních problémů.
Předpoklady
nespecifikováno

Hodnoticí metody a kritéria
Ústní zkouška, Analýza výkonů studenta, Rozhovor, Kolokvium

Pro úspěšné absolvování kurzu studenti vyřeší zadaný biofyzikální problém - vyberou vhodnou spektroskopickou metodu a navrhnout experimentální řešení problému.
Doporučená literatura
  • J. M. Hollas. Modern Spectroscopy, Wiley 2010.
  • P. J. Walla. Modern Biophysical Chemistry, Wiley 2014.
  • Wiliam W. Parson. Modern Optical Spectroscopy, Springer 2009.


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