KE820: Beregningskvantekemi (5 ECTS)

STADS: 10006001

Niveau
Kandidatkursus

Undervisningsperiode
Kurset er placeret i efterårssemesteret.
1. kvartal.

Ansvarlige undervisere
Email: hjj@ifk.sdu.dk

Yderligere undervisere
kongsted@ifk.sdu.dk

Skemaoplysninger
Vis hele skemaet
Vis personligt skema for dette kursus.

Skemaændringer:
: Undervisning fredag uge 39 flyttet til mandag uge 40 kl. 10-12.

Kommentar:
Kurset erstatter det tidligere KE809

Indgangskrav:
Ingen

Faglige forudsætninger:
Bachelorgrad i kemi, fysik, lægemiddelvidenskab eller nanobioscience. Indledende kvantekemi eller indledende kvantefysik forudsættes kendt. Kurset KE809 Videregående teoretisk kemi (eller KK/KKP62) må ikke være bestået.

Kursusintroduktion
Indsigt i moderne kvantekemiske beregningsmetoder og teorien bag disse. Der lægges specielt vægt på elektronkorrelationsproblemet samt teori og praktiske metoder til computerberegninger af geometriske, optiske og elektriske 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 og anvende Born-Oppenheimer approksimationen
- beskrive og anvende Hartree-Fock modellen og metoder som beskriver elektronkorrelation, inclusive konfigurationsvekselvirkning, multikonfigurations selvkonsistent felt, koblede klynger og Kohn-Sham tæthedsfunktionalteori
- beskrive variationsprincippet og dets implikationer of approksimative kvantekemiske modeller i forskellige én-elektron og N-elektron basissæt
- analysere hvornår en approksimativ model bryder sammen og en bedre model er nødvendig
- udføre computerberegninger af geometriske, optiske og elektriske egenskaber, herunder simulering af UV-spektre og IR-spektre
- udføre computerberegninger af magnetiske egenskaber, NMR spektre, ikke-lineære optiske egenskaber, solventeffekter, relativistiske effekter
- redegøre for sammenhænge mellem på den ene side valg af basissæt og elektronstrukturmodel og på den anden side den forventede kvalitet af sådanne beregninger og beregningstiden

Emneoversigt
Moderne ab initio elektronstrukturteori-metoder, inclusive Hartree-Fock, konfigurationsvekselvirkning, multikonfigurations selvkonsistent felt, koblede klynger og Kohn-Sham tæthedsfunktionalteori. Tidsuafhængig perturbationsteori.

Litteratur

Oplyses senere

Pensum
Se pensumbeskrivelse.

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

Forudsætningsprøver
Ingen

Eksamen- og censurform:
Mundtlig eksamen i dels projektrapport, dels et spørgsmål ud af en liste med spørgsmål publiceret på kursets e-learn side. Ingen forberedelsestid. Der bedømmes med karakter efter 7-trinsskalaen og intern censur. (10006002)

Reeksamen efter 2. kvartal.
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.

Forelæsninger, antal timer 20
Eksaminatorietimer/opgaveregning, antal timer 12
Laboratorieøvelser/computerøvelser, antal timer 12

Første kvartal: 5 uger med 2 x 2 timers teori, 6 uger med 2 timers eksaminatorier og 4 uger med 3 timers computerøvelser. Disse undervisningstimer samlæses med KE821. Den sidste uge: et obligatorisk beregningsprojekt.
Aktiviteter i studiefasen

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

Bemærkninger
Kurset indgår som obligatorisk i følgende studieordninger: -
Kurset er valgfrit for følgende studieordninger: alle kandidatuddannelser i kemi, nanobioscience, lægemiddelvidenskab og fysik.

Kurset vil blive søgt godkendt som ph.d.-kursus. Første kvartal af dette kursus samlæses med KE821 Beregningskvantekemi og -spektroskopi, bortset fra den obligatoriske beregningsprojekt i den sidste uge.

Kursustilmelding
Se tilmeldingsfrister.

Pris for åben uddannelse
Se priser for enkeltkurser.

Denne kursusbeskrivelse var gyldig fra 1. september 2010 til 31. august 2011.