KE809: Videregående teoretisk kemi (5 ECTS)

STADS: 10003401

Niveau
Kandidatkursus

Undervisningsperiode
Kurset er placeret i efterårssemesteret.
2. kvartal.

Ansvarlige undervisere
Email: hjj@ifk.sdu.dk

Yderligere undervisere
kongsted@ifk.sdu.dk

Skemaoplysninger
Vis hele skemaet
Vis personligt skema for dette kursus.

Indgangskrav:
Ingen

Faglige forudsætninger:
Bachelorgrad. Indledende kvantekemi eller indledende kvantefysik forudsættes kendt.

Kursusintroduktion
Indsigt i moderne kvantekemiske metoder. Der lægges specielt vægt på elektronkorrelationsproblemet samt teori og praktiske metoder til computerberegninger for optiske, elektriske og magnetiske molekylære egenskaber.

Forventet læringsudbytte
Ved kursets afslutning forventes den studerende at kunne:
- beskrive og anvende de kvantemekaniske principper og tilhørende matematiske metoder
- udvikle tidsuafhængig perturbationsteori for en eller flere samtidige perturbationer
- beskrive tidsafhængig perturbationsteori for en langsomt tændt konstant pertubation og for periodiske perturbationer og forklare implikationerne for tidsuafhængig pertubationsteori og for vekselvirkningen mellen lys og stof
- beskrive og anvende Born-Oppenheimer approksimationen
- beskrive og anvende Hartree-Fock modellen og metoder som beskriver elektronkorrelation, bl.a. konfigurationsvekselvirkning og tæthedsfunktionalteori
- beskrive variationsprincippet og dets implikationer of approksimative kvantekemiske modeller i forskellige en-elektron og N-elektron basissæt
- analysere hvornår en approksimativ model bryder sammen og en bedre model er nødvendig
- anvende pertubationsteorien til at beskrive og fortolke vekselvirkninger mellem molekyler og elektriske felter, magnetiske felter og fotoner
- udføre computerberegninger af optiske, elektriske og magnetiske egenskaber, herunder simulering af UV-spektre og NMR-spektre
- redegøre for sammenhæng mellem på den ene side valg af basissæt og elektronstrukturmodel og på den anden side den forventede kvalitet af sådanne beregninger og beregningstiden

Emneoversigt
Ab initio elektronstrukturteori-metoder, bl.a. Hartree-Fock-modellen og konfigurationsvekselvirkningsmetoden. Tidsuafhængig og tidsafhængig perturbationsteori. Vekselvirkning mellem lys og molekyle. Lineær og ikke-lineær spektroskopi. Elektriske og magnetiske egenskaber.

Litteratur

• P. Atkins and R. Friedman: Molecular Quantum Mechanics, 4th Ed. (Oxford University Press, 2005). Noter (på kursets hjemmeside)

Pensum
Se pensumbeskrivelse.

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

Forudsætningsprøver
Ingen

Eksamen- og censurform:
(a) Projektopgave, der bedømmes med B/IB og intern censur ved underviser. Projektrapporten skal være godkendt for at gå til den mundtlige eksamen.
(b) Mundtlig eksamen i dels projektrapport, dels et spørgsmål i pensum. Der bedømmes med karakter efter 7-skalaen og ekstern censur.
(c) Reeksamen efter 4. kvartal.

Vejledende timetal
På naturvidenskab er undervisningen tilrettelagt efter trefasemodellen dvs. intro, trænings- og studiefasen.

Deltagerne og læreren vil på skift gennemgå dagens materiale for holdet. 5 uger med 2 x 3 timer teori og 2 timer computerøvelser per uge, 1 uge med 3 timer teori. De sidste to uger: et individuelt beregningsmæssigt projekt efter aftale med læreren.
Aktiviteter i studiefasen

Sprog
Dette kursus undervises på engelsk, hvis der deltager internationale studerende, ellers undervises på dansk.

Bemærkninger
Kurset vil blive søgt godkendt som phd-kursus. Kurset afholdes kun hvis der er mindst 4 studerende tilmeldt. E-Learn anvendes i undervisningen. Dette kursus undervises på engelsk, hvis der deltager internationale studerende, ellers undervises på dansk.

Kursustilmelding
Se tilmeldingsfrister.

Pris for åben uddannelse
Se priser for enkeltkurser.

Denne kursusbeskrivelse var gyldig fra 1. september 2009 til 31. august 2010.