Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Chemia kwantowa z elementami spektroskopii molekularnej - ćwiczenia

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 1200-1CHJCHKESC4
Kod Erasmus / ISCED: 13.3 Kod klasyfikacyjny przedmiotu składa się z trzech do pięciu cyfr, przy czym trzy pierwsze oznaczają klasyfikację dziedziny wg. Listy kodów dziedzin obowiązującej w programie Socrates/Erasmus, czwarta (dotąd na ogół 0) – ewentualne uszczegółowienie informacji o dyscyplinie, piąta – stopień zaawansowania przedmiotu ustalony na podstawie roku studiów, dla którego przedmiot jest przeznaczony. / (0531) Chemia Kod ISCED - Międzynarodowa Standardowa Klasyfikacja Kształcenia (International Standard Classification of Education) została opracowana przez UNESCO.
Nazwa przedmiotu: Chemia kwantowa z elementami spektroskopii molekularnej - ćwiczenia
Jednostka: Wydział Chemii
Grupy: Przedmioty minimum programowego dla studentów 4-go semestru (S1-PRK-CHJR)
Punkty ECTS i inne: 2.50 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
Język prowadzenia: polski
Rodzaj przedmiotu:

obowiązkowe

Założenia (opisowo):

Znajomość matematyki i fizyki na poziomie kształcenia tych przedmiotów dla I roku studiów na Wydziale Chemii UW.

Tryb prowadzenia:

w sali

Skrócony opis:

Cel zajęć: objaśnienie szczegółów zagadnień związanych z kwantową teorią budowy atomów i cząsteczek oraz z teoretycznymi podstawami spektroskopii molekularnej, a także rozwijanie umiejętności praktycznego stosowania teorii przez rozwiązywanie zadań rachunkowych i problemów.

Pełny opis:

- Postulaty mechaniki kwantowej (o funkcji falowej, o operatorach zmiennych dynamicznych, o interpretacji wyników pomiarów w mikroświecie), zasada nieoznaczoności Heisenberga.

- Własności rozwiązań równania Schroedingera (bez czasu) dla cząstki kwantowej w jednym wymiarze: cząstka swobodna, cząstka w podle potencjału, oscylator harmoniczny.

- Kwantowy opis ruchu obrotowego - moment pędu i spin.

- Rozdzielenie ruchu środka masy i ruchu względnego w układzie dwóch cząstek. Wykorzystanie modelu oscylatora harmonicznego i rotatora sztywnego do teoretycznego wyjaśnienia widm spektroskopii oscylacyjnej i rotacyjnej.

- Model atomu wodoru i jonów wodoropodobnych. Układ jednostek atomowych.

- Przybliżone metody znajdowania rozwiązań równania Schroedingera: metoda rachunku zaburzeń i metoda wariacyjna.

- Układy wieloelektronowe - model orbitalny, konstrukcja N-elektronowej funkcji wyznacznikowej (wyznacznika Slatera) i jej własności. Metoda Hartree-Focka dla molekuł zamkniętopowłokowych.

- Struktura elektronowa atomów - termy atomowe i reguły Hunda..

- Struktura elektronowa molekuł dwuatomowych i wieloatomowych. Konstrukcja orbitali molekularnych w przybliżeniu LCAO MO.

Literatura:

1.Włodzimierz Kołos, Joanna Sadlej, „Atom i cząsteczka”, WNT, 2007.

2. Włodzimierz Kołos, „Elementy chemii kwantowej sposobem niematematycznym wyłożone”, PWN, 1984.

3. Lucjan Piela, „Idee chemii kwantowej”, PWN, 2003.

4. Peter William Atkins, „Chemia fizyczna”, PWN, 2001.

- rozdział 11, Teoria kwantów: wstęp i postulaty

- rozdział 12, Teoria kwantów: techniki i zastosowania

- rozdział 13, Struktura atomowa i widma atomowe

- rozdział 14, Struktura cząsteczek

5. P.W. Atkins, C.A. Trapp, M.P. Cady, C. Giunta, "Chemia fizyczna. Zbiór zadań z rozwiązaniami", PWN, 2001.

- rozdziały 11, 12, 13, 14

Efekty uczenia się:

Student rozumie formalizm matematyczny nierelatywistycznej mechaniki kwantowej w zastosowaniu do opisu budowy atomów i cząsteczek chemicznych, zna teoretyczne podstawy spektroskopii molekularnej, oraz opanował techniki rozwiązywania zadań i problemów z zakresu chemii kwantowej.

Metody i kryteria oceniania:

Zaliczenie na ocenę na podstawie liczby punktów uzyskanych z dwóch kolokwiów odbywających się w czasie zajęć w połowie i pod koniec semestru. Uzupełnienie kolokwiów opuszczonych z powodu usprawiedliwionej nieobecności odbywa się w czasie sesji głównej. Zaliczenie ćwiczeń uzyskuje się po zdobyciu 50% możliwych do zdobycia punktów, a każde kolejne 10% podwyższa ocenę o pół. W przypadku niezaliczenia przedmiotu, możliwe jest przystąpienie w sesji poprawkowej do kolokwium z całości materiału.

Praktyki zawodowe:

nie ma

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2023/24" (w trakcie)

Okres: 2024-02-19 - 2024-06-16
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 45 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Michał Przybytek
Prowadzący grup: Michał Przybytek
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Zaliczenie na ocenę
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki.
ul. Pasteura 5, 02-093 Warszawa tel: +48 22 5532 000 https://www.fuw.edu.pl/ kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.3.0 (2024-03-22)