Wstęp do mechaniki kwantowej układów molekularnych 1100-2BB111
Celem wykładu jest zapoznanie studentów z podstawami mechaniki kwantowej oraz jej zastosowaniem do opisu układów atomowych i molekularnych.
Program:
1. Funkcja falowa i równanie Schrodingera
2. Postulaty mechaniki kwantowej
3. Cząstka swobodna
4. Cząstka w studni potencjału
5. Bariera potencjału. Efekt tunelowy
6. Oscylator harmoniczny
7. Sztywny rotator
8. Atom wodoru
9. Rachunek zaburzeń - podstawy
10. Metoda wariacyjna - podstawy
11. Spin i symetria wieloelektronowej funkcji falowej
12. Przybliżenie jednoelektronowe; konfiguracje elektronowe atomów
13. Metoda pola samouzgodnionego
14. Korelacja elektronów
15. Rozdzielenie ruchu jąder i elektronów w cząsteczkach; przybliżenie adiabatyczne i przybliżenie Borna-Oppenheimera
16. Teoria orbitali molekularnych
17. Molekuły wieloatomowe
18. Układy sprzężonych wiązań podwójnych, metoda Huckla
19. Oddziaływania międzycząsteczkowe
Wykładowi towarzyszą ćwiczenia.
Materiały do wykładu udostępniane przez wykładowcę
Nakład pracy:
- wykład: 45 godzin
- ćwiczenia: 45 godzin
- przygotowanie do zajęć: 15
- przygotowanie do kolokwiów: 30
- przygotowanie do egzaminu: 30
suma: 165 godzin (5.5 ECTS)
Tryb prowadzenia
Założenia (opisowo)
Koordynatorzy przedmiotu
Efekty kształcenia
Wiedza:
Znajomość:
- podstawowych pojęć i formalizmu mechaniki kwantowej
- rozwiązań równania Schrodingera dla prostych układów
- podstaw przybliżonych metod mechaniki kwantowej
- podstaw metody pola samouzgodnionego
- teoretycznych podstaw spektroskopii molekularnej
- podstaw metody orbitali molekularnych
- podstaw teorii oddziaływań molekularnych
Umiejętności:
- rozwiązywanie równania Schrodingera dla prostych układów
- zastosowanie przybliżonych metod mechaniki kwantowej (metoda wariacyjna, rachunek zaburzeń) do prostych problemów/układów
- zastosowanie przybliżenia jednoelektronowego do układów wieloelektronowych
- zastosowanie metody orbitali molekularnych do dwuatomowych molekuł homo- i heterojądrowych
- zastosowanie metody orbitali molekularnych do molekuł wieloatomowych
- zastosowanie metody Huckla do układów sprzężonych wiązań podwójnych
Kryteria oceniania
- wykłady i ćwiczenia są obowiązkowe (dopuszczalne są dwie nieobecności na wykładzie i dwie nieobecności na ćwiczeniach)
- dwa pisemne kolokwia w trakcie semestru
- egzamin pisemny
- do zaliczenia ćwiczeń wymagane jest zdobycie powyżej 50% punktów z kolokwiów
- do zaliczenia egzaminu wymagane jest zdobycie powyżej 50% punktów
- osoby, które nie zaliczyły ćwiczeń mogą je zaliczyć egzaminem w pierwszym terminie; zaliczenie przedmiotu wymaga wtedy zdania egzaminu w terminie drugim
- osoby, które nie zaliczyły ćwiczeń i nie zdały egzaminu w pierwszym terminie otrzymują ocenę niedostateczną, którą mogą poprawić zaliczając egzamin w drugim terminie
Praktyki zawodowe
Brak
Literatura
1. W. Kołos, Chemia kwantowa, PWN
2. P.W. Atkins, Chemia Fizyczna, PWN
3. H. Haken, H.Ch. Wolf, Fizyka molekularna z elementami chemii
kwantowej, PWN
4. L.Piela, Idee chemii kwantowej, PWN
5. David J. Griffiths, Introduction to quantum mechanics, Pearson
6. P. W. Atkins, R. Friedman, Molecular Quantum Chemistry, Oxford Press
Więcej informacji
Więcej informacji o poziomie przedmiotu, roku studiów (i/lub semestrze) w którym się odbywa, o rodzaju i liczbie godzin zajęć - szukaj w planach studiów odpowiednich programów. Ten przedmiot jest związany z programami:
- Zastosowania fizyki w biologii i medycynie, stacjonarne, pierwszego stopnia
- Bioinformatyka i biologia systemów, stacjonarne drugiego stopnia
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: