Эта программа также доступна в rtf формате.
См. также вопросы к экзамену по этому курсу.
Понятие молекулы. Основные представления о равновесной конфигурации молекулы. Энергия диссоциации. Устойчивые, неустойчивые и ван-дер-Ваальсовы молекулы. Симметрия равновесной конфигурации. Оси симметрии, плоскости симметрии, центр симметрии, зеркально-поворотные оси симметрии. Свойства симметрии линейных, плоских, пирамидальных, тетраэдрических и октаэдрических молекул. Нежесткие молекулы, внутреннее вращение. Асимметрические молекулы. Ковалентные радиусы элементов. Молекулярный тензор инерции и его свойства симметрии.
Молекула как система электрических зарядов. Мультипольное разложение потенциала системы зарядов. Мультипольные моменты и их инвариантность. Разложение по сферическим мультиполям для осесимметричной системы зарядов. Дипольный и квадрупольный моменты и их связь со строением молекулы. Дипольный момент и электроотрицательность элементов. Схема векторной аддитивности дипольных моментов.
Определение дипольной поляризуемости. Индуцированный дипольный момент. Тензорные свойства поляризуемости и их связь со строением молекулы. След и анизотропия поляризуемости. Поляризуемость и диэлектрическая восприимчивость. Концепция внутреннего поля в плотных диэлектриках. Вектор поляризации. Уравнение Клаузиуса-Мосотти, молекулярная поляризация. Электронная, колебательная (атомная) и ориентационная составляющие молекулярной поляризуемости, формула Дебая. Уравнение Лоренц-Лорентца. Молекулярная рефракция. Аддитивность рефракции, экзальтация. Нелинейная поляризация диэлектриков. Определение гиперполяризуемостей и их тензорные свойства.
Трансформационные свойства тензора дипольной поляризуемости. Молекулярная поляризация и след тензора поляризуемости. Основы теории рассеяния света. Упругое и неупругое рассеяние. Поляризация рассеянного излучения. Фактор деполяризации. Эффект Керра. Свойства аддитивности следа и анизотропии тензора поляризуемости. Понятие об индуцированной поляризуемости.
Классическая теория дисперсии упругой поляризуемости. Нормальная и аномальная дисперсия. Силы осцилляторов, дисперсия электронной и колебательной поляризуемостей. Поляризация диэлектриков в переменных электрических полях. Комплексная диэлектрическая восприимчивость. Диэлектрические потери. Соотношения Крамерса-Кронига. Дисперсия ориентационной поляризуемости. Формулы Дебая для действительной и мнимой диэлектрических восприимчивостей. Диаграммы Кола-Кола. Диэлектрические потери и строение молекул. Времена ориентационной релаксации. Дисперсия времен релаксации анизотропных молекул.
Магнитная проницаемость. Классическая теория диамагнетизма. Тензор диамагнитной восприимчивости и его связь со строением молекул. Аддитивность диамагнитной восприимчивости, схема Паскаля. Парамагнетизм. Природа угловых моментов в молекулах. Температурная зависимость парамагнитной восприимчивости, формулы Кюри-Вейсса. Понятие о свободных радикалах.
Молекулярные кластеры, ван-дер-Ваальсовы комплексы, методы их изучения. Молекулярные пучки, техника матричной изоляции. Универсальные и специфические взаимодействия молекул. Электростатические взаимодействия между мультиполями. Дипольные, ориентационные и индукционные взаимодействия, формулы Кеезома и Дебая. Дисперсионные взаимодействия, формула Лондона. Эмпирические потенциалы межмолекулярного взаимодействия, потенциалы Леннард-Джонса, Кихара и Морза. Потенциал ХФД. Анизотропные потенциалы. Взаимодействие между молекулами в конденсированных системах. Ван-дер-Ваальсовы радиусы молекул. Аддитивность взаимодействий. Функция радиального распределения. Специфические межмолекулярные взаимодействия. Комплексы с переносом заряда. Водородная связь и ее макроскопические проявления. Геометрические аспекты водородной связи.