Fizyka chemiczna

Student powinien znać podstawowe definicje i twierdzenia dotyczące rachunku różniczkowego funkcji jednej zmiennej, całki oznaczonej i nieoznaczonej. Dodatkowo, powinien umieć stosować elementy rachunku różniczkowego funkcji jednej zmiennej oraz obliczać całki oznaczone, nieoznaczone i niewłaściwe wybranych typów.

przedmiot obligatoryjny

Zajęcia wymagające bezpośredniego udziału nauczyciela – wykład 15h, ćwiczenia 15 h, razem 30 h

Praca własna: przygotowanie do zajęć i kolokwiów – 20 h

własna: studia literaturowe, uzupełniające treści zajęć – 10 h

Przygotowanie do egzaminu – 15 h

Łączny nakład pracy studenta: 75 h

75h / 25h/ECTS = 3 ECTS

Student zna:

- podstawowe pojęcia mechaniki klasycznej (równania Newtona, Lagrange'a, kanoniczne Hamiltona, więzy, stopnie swobody, współrzędne uogólnione);

- podstawy nierelatywistycznej mechaniki kwantowej;

- postulaty mechaniki kwantowej;

- metodę wariacyjną;

- podstawy relatywistycznej mechaniki kwantowej;

- transformację Lorentza;

- szczególną teorię względności;

- równania na przyrost masy, pędu oraz energii;

- równanie Diraca;

- układy poziomów energetycznych w teorii nierelatywistycznej

i relatywistycznej dla atomu jedno- i wieloelektronowego;

- podstawy teorii momentów pędu;

- reguły wyboru dla przejść elektronowych.

(K_W01, K_W02, K_W06, K_W08)

Student potrafi:

- zastosować równania Newtona i Lagrange'a do opisu ruchu;

- zastosować szczególną teorię względności;

- wyznaczać termy atomowe w przybliżeniu sprzężenia LS i j-j;

- korzystać z reguł wyboru dla przejść elektronowych.

(K_U01, K_U02)

Student:

- rzetelnie ocenia własną wiedzę w zakresie fizyki chemicznej,

- jest zachęcony do dalszego, samodzielnego pogłębiania tej wiedzy.

(K_K01, K_K02)

- pogadanka
- wykład informacyjny (konwencjonalny)

- ćwiczeniowa

Podstawowym celem wykładu jest zapoznanie słuchaczy z następującymi zagadnieniami:

I. Elementami mechaniki klasycznej;

II. Podstawami nierelatywistycznej i relatywistycznej mechaniki kwantowej;

III. Podstawami teoretycznymi spektroskopii atomowej.

I. Elementy mechaniki klasycznej

1. Równania Newtona

2. Energia kinetyczna, pole potencjalne i energia potencjalna

3. Funkcja Lagrange'a i równania Lagrange'a

4. Więzy. Stopnie swobody

5. Współrzędne uogólnione

6. Równania Lagrange'a we współrzędnych uogólnionych

7. Równania kanoniczne Hamiltona

II. Podstawy nierelatywistycznej i relatywistycznej mechaniki kwantowej

1. Postulaty mechaniki kwantowej;

2. Metoda wariacyjna;

3. Podstawy relatywistycznej mechaniki kwantowej;

4. Transformacja Lorentza;

5. Szczególna teoria względności;

6. Równanie Diraca;

7. Układy poziomów energetycznych w teorii nierelatywistycznej

i relatywistycznej dla atomu jedno- i wieloelektronowego;

III. Podstawy teoretyczne spektroskopii atomowej

1. Sprzężenia momentów pędu: sprzężenia graniczne LS i j-j;

2. Reguły wyboru dla przejść elektronowych.

1. Kazimierz Gumiński i Piotr Petelenz, "Elementy chemii teoretycznej", PWN Warszawa 1989;

2. Lucjan Sobczyk, Adolf Kisza, "Chemia fizyczna dla przyrodników", PWN Warszawa 1975;

3. Haken Hermann, Wolf Hans, "Atomy i kwanty - Wprowadzenie do współczesnej spektroskopii atomowej", PWN Warszawa 2002;

4. Włodzimierz Kołos, "Chemia kwantowa", PWN Warszawa 1978;

5. Lucjan Piela, "Idee chemii kwantowej", PWN Warszawa 2004;

6. Alojzy Gołębiewski, "Elementy mechaniki i chemii kwantowej", PWN Warszawa 1982.

Wykład: egzamin pisemny, standardowa skala ocen

(K_W01, K_W02, K_W06, K_W08, K_U01, K_U02, K_K01)

Ćwiczenia: zaliczenie pisemne w formie kolokwium

(K_W01, K_W02, K_W06, K_W08, K_U01, K_U02, K_K01, K_K02)

Nie zostały przewidziane w programie.