NKEA04057U Fotokemi og Fotofysik (KemiFoto)

Årgang 2024/2025
Engelsk titel

Photochemistry and Photophysics (KemiFoto)

Uddannelse

Bacheloruddannelsen i kemi
Bacheloruddannelsen i nanoscience

Kursusindhold

Kurset er en introduktion til fotofysik og fotokemi af organiske molekyler. Følgende emner behandles: Elektronisk exciterede tilstande, kinetik, fluorescens og phosphoresens levetider, absorptionsspektroskopi, Lambert-Beers lov, fluorescensspektroskopi, energioverførsel (FRET), lysinduceret elektronoverførsel, kemiske reaktioner af exciterede molekyler. På denne baggrund beskrives de kemiske og fysiske processer bag: fotosyntese, silicium og organiske solceller, organiske lysemiterende dioder (OLED), design og anvendelser af organiske fluorescerende farvestoffer i nano og bioteknologi til måling og visualisering af pH, metal ioner, DNA, proteiner og andre analytter i biologiske prøver og celler.

Målbeskrivelser

Efter at have gennemgået kurset skal den studerende:

Viden:

  • Grundlæggede principper om lys-absorption og -emission fra molekyler
  • Egenskaber af elektronisk exciterede tilstande og grundtilstande vurderet ud fra absorptions- og emissionsspektre,
  • Jablonski-diagram og de indgående processer,
  • Levetider af exciterede tilstande, kvanteudbytter og hastighedskonstanterne i Jablonski-diagrammet,
  • Simple lysinducerede kemiske reaktioner,
  • Kemiske egenskaber af exciterede tilstande ud fra molekylets elektroniske struktur, herunder specielt lysinduceret elektronoverførsel og energioverførsel
  • De vigtigste, praktiske anvendelser af fluorescensteknologi samt de fotofysiske og fotokemiske principper bag fotosyntese, solceller, og OLEDs.

 

Færdigheder:

  • kunne udlede og anvende Lambert-Beers lov,
  • kunne udlede egenskaber af elektronisk exciterede tilstande og grundtilstande ud fra absorptions- og emissionsspektre,
  • kunne etablere et Jablonski-diagram og gøre rede for de indgående processer,
  • kunne udlede levetider af exciterede tilstande og kvanteudbytter ud fra hastighedskonstanterne i Jablonski-diagrammet,
  • kunne forudsige simple lysinducerede kemiske reaktioner,
  • kunne deducere kemiske egenskaber af exciterede tilstande ud fra molekylets elektroniske struktur, herunder specielt lysinduceret elektronoverførsel, energioverførsel
  • kunne redegøre for de vigtigste, praktiske anvendelser af fluorescensteknologi samt de fotofysiske og fotokemiske principper bag fotosyntese, solceller, og OLEDs.

 

Kompetencer:

  • Anvende kursets viden og færdigheder til at analysere og forstå de fotokemiske/fotofysiske egenskaber af simple molekylære systemer. 
Undervisningsmateriale

“Principles and Applications of Photochemistry”, Brian Wardle, 2009 Wiley samt noter og opgaver.

Det anbefales at den studerende er fortrolig med indholdet af de obligatoriske kurser på første år af bacheloruddannelsen i kemi eller nanoscience. Desuden forventes der kvalifikationer indenfor termodynamik.
Forelæsninger og opgaveregning.
  • Kategori
  • Timer
  • Forelæsninger
  • 20
  • Forberedelse (anslået)
  • 145
  • Teoretiske øvelser
  • 40
  • Eksamen
  • 1
  • I alt
  • 206
Mundtlig
Point
7,5 ECTS
Prøveform
Mundtlig prøve, 20 minutter (ingen forberedelsestid)
Hjælpemidler
Uden hjælpemidler
Bedømmelsesform
7-trins skala
Censurform
Ingen ekstern censur
Flere interne bedømmere
Reeksamen

Samme som ordinær eksamen

Kriterier for bedømmelse

Se målbeskrivelse