KE503: Symmetri (5 ECTS)

STADS: 10008101

Niveau
Bachelorkursus

Undervisningsperiode
Kurset er placeret i efterårssemesteret.

Ansvarlige undervisere
Email: pwj@sdu.dk

Yderligere undervisere
hjj@sdu.dk

Skemaoplysninger
Vis hele skemaet
Vis personligt skema for dette kursus.

Indgangskrav:
Ingen

Faglige forudsætninger:
FF502 eller FF503/FF504 (ELLER KE501 grundlæggende kemi, MM501 Calculus I og MM502 Calculus II eller MM503 Biomat og MM502 Calculus II) skal være bestået. De grundlæggende principper for IR- og NMR-spektroskopi anbefales kendt.

Kursusintroduktion
Formålet med kurset er at give en introduktion til anvendelse af symmetri inden for kemi, specielt med henblik på beskrivelse af molekylers elektroniske struktur og deres spektroskopiske forhold. Kurset vil fokusere på en detaljeret gennemgang af gruppeteorien, og dets konsekvenser for molekylers egenskaber. Kurset vil være grundlaget for efterfølgende kurser i kvantekemi, uorganisk kemi og spektroskopi.

Forventet læringsudbytte
Efter kursets afslutning forventes den studerende at kunne:

• Vurdere, om et molekyle er chiralt
• Bestemme symmetrielementer, -operationer og punktgrupper. 
• Beskrive krystalstrukturerne for molekyære materialer ved anvendelse af begreberne gitre, enhedsceller og symmetri
• Bestemme irreducible repræsentationer for funktioner og produkter af disse. 
• Konstruere symmetriorbitaler ud fra et sæt af atomorbitaler. 
• Konstruere symmetrikoordinater ud fra et sæt af atomkoordinater. 
• Afgøre om en given normalkoordinat giver anledning til en absorption i hhv. IR og Raman spektret. 
• Vurdere hvilke symmetri orbitaler der kan vekselvirke.
• Vurdere om en elektronisk overgang er tilladt eller forbudt.

Emneoversigt
Følgende emner vil blive gennemgået og diskuteret:

1. Symmetrielementer og -operationer, bestemmelse af punktgrupper
2. Beskrivelse af krystaller (gitter, enhedsceller og symmetri)
3. Matrixrepræsentationer; 
4. Reducible og irreducible repræsentationer; 
5. Karakterer; 
6. Brug af karakterer til bestemmelse af symmetritilpassede funktioner; 
7. Orthogonalisering og normering af funktioner; 
8. Direkte produkt; 
9. Betingelser for at integraler er forskellige fra nul; 
10. Spektroskopiske udvalgsregler; 
11. Vibrationsspektre (IR, Raman);
12. Elektroniske spektre

Litteratur

• David J. Willock: Molecular Symmetry, John Wiley 2009.
• Supplerende læsning (kan lånes ved øvelserne): A.Vincent: Molecular Symmetry and Group Theory, John Wiley 2009.

Kursets hjemmeside
Dette kursus benytter e-learn (blackboard).

Forudsætningsprøver
Godkendelse af 3 sæt obligatoriske opgaver er en forudsætning for at deltage i eksamen (10008112)

Eksamen- og censurform:
Tre-timers skriftlig digital eksamen med hjælpemidler. Internet må ikke benyttes. Bedømmelse efter 7-trinsskalaen med intern censur. (5 ECTS) (10008102)

Reeksamen i samme ensamenstermin eller i umiddelbar forlængelse heraf.
Eksamensformen ved reeksamen kan være en anden end eksamensformen ved den ordinære eksamen.

Vejledende timetal
På naturvidenskab er undervisningen tilrettelagt efter trefasemodellen dvs. intro, trænings- og studiefasen.
Introfase: 15 timer
Træningsfase: 30 timer, heraf:
 - Eksaminatorie: 30 timer

Aktiviteter i studiefasen Studiefase: 80 timer

Sprog
Dette kursus undervises på dansk.

Kursustilmelding
Se tilmeldingsfrister.

Pris for åben uddannelse
Se priser for enkeltkurser.

Dette er den nyeste version af en kursusbeskrivelse, som trådte i kraft den 1. sep 2013.