An introduction to computational spectroscopy
Informacje ogólne
Kod przedmiotu: | 0800-COMSPEC1 |
Kod Erasmus / ISCED: |
(brak danych)
/
(0418) Interdyscyplinarne programy i kwalifikacje związane z prowadzeniem działalności gospodarczej i administracją
|
Nazwa przedmiotu: | An introduction to computational spectroscopy |
Jednostka: | Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej |
Grupy: |
Wykłady monograficzne do wyboru (oferowane w danym roku akademickim) |
Punkty ECTS i inne: |
3.00
|
Język prowadzenia: | angielski |
Wymagania wstępne: | Chemia kwantowa lub fizyka kwantowa lub mechanika kwantowa, matematyka wyższa, pomocne są podstawy programowania i znajomość środowiska linux Wykład prowadzony w języku angielskim |
Rodzaj przedmiotu: | przedmiot szczegółowy |
Całkowity nakład pracy studenta: | 45 godzin kontaktowych na ćwiczeniach 15 godzin kontaktowych na konsultacjach 40 godzin pracy własnej - przygotowanie pracy domowej do zaliczenia - przygotowanie projektu praktycznego: rozwiązanie zagadnienia i napisanie raportu łączny czas pracy studenta - 100 godzin |
Efekty uczenia się - wiedza: | Po zaliczeniu przedmiotu student W1: ma rozeznanie we współcześnie stosowanych metodach teorii struktury elektronowej uwzględniających korelację elektronową, zna ich zakres stosowalności W2: zna twierdzeinie Wicka i reguły pozwalające na obliczanie elementów macierzowych z funkcjami wyznacznikowymi W3: zna reguły diagramatyczne W4: zna podstawy algorytmów stosowanych w metodach teorii struktury elektronowej W5: potrafi modelować podstawowe właściwości spektroskopowe małych molekuł |
Efekty uczenia się - umiejętności: | U1: umiejętność oceny danej metody pod kątem zastosowania w konkretnym przypadku fizyki atomowej i molekularnej U2: interpretacja otrzymanych danych z obliczeń kwantowomechanicznych dot. korelacji elektronowej U3: umiejętność wyprowadzenia prostych wzorów posługując się tw. Wicka lub diagramami U4: potrafi dobrać metody ab-initio chemii kwantowej do odpowiednich zastosowań, potrafi dobrać odpowiednie oprogramowanie U5: potrafic oceni poprawność obliczonych właściwości spektroskopowych |
Efekty uczenia się - kompetencje społeczne: | K1: student zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia K2: student potrafi zgłębić zadany problem, rozwiązać go i opisać w raporcie |
Metody dydaktyczne: | - tekst programowany - wykład informacyjny (konwencjonalny) - wykład problemowy |
Metody dydaktyczne podające: | - tekst programowany |
Metody dydaktyczne poszukujące: | - ćwiczeniowa |
Skrócony opis: |
Przedmiot składać będzie się z trzech części: - w części prowadzonej przez dr hab. Bogusławską zapoznamy się wstępnie z najważniejszymi metodami współczesnej teorii układów wielooelektronowych (teoria HF, DFT) (5 h) - w części prowadzonej przez dr hab. Żuchowskiego omówione zostaną szczegółowo istotne wyprowadzenia, takie jak, metoda drugiej kwantyzacji, rachunek zaburzeń, teoria CC) (10 h) - w części prowadzonej przez dr hab. Tecmera będą praktyczne ćwiczenia komputerowe które omawiają powyższe metody (45 h) |
Pełny opis: |
Pierwsza część wykładu - ogólne wprowadzenie do teorii układów wieloelektronowych - bazy gaussowskie (ANO, konsystentne korelacyjnie) - metoda Hartree-Focka, metoda HF ograniczona spinowo i nieograniczona spinowo - metody jednoreferencyjne post-Hartree-Fockowskie: perturbacyjna - rachunek zaburzeń Mollera - Plesseta, metoda oddziaływania konfiguracji, metoda sprzężonych klasterów - metoda funkcjonału gęstości (DFT), podstawowe definicje, twierdzenia Hohenberga-Kohna, równania Kohna-Sham; najważniejsze problemy metody DFT - nowe metody: metody geminalne, DMRG ====== Druga część wykładu: - metody wieloreferencyjne i korelacja silna (niedynamiczna): CASSCF i przestrzeń aktywna i metoda oddziaływania konfiguracji wieloreferencyjna; - próżnia Fermiego i próżnia fizyczna, operatory kreacji i anihilacji, cząstki i dziury - twierdzenie Wicka i zastosowania do wyprowadzania elementów macierzowych (macierze gęstości, równania HF) - diagramy Goldstone'a i ich zastosowanie (metody MP2 i CCD) ta część wykładu kończy się pracą domową ========= Trzecia część wykładu - praktyczne ćwiczenia z programem Molpro oraz Turbomole - interpretacja otrzymanych danych wyjściowych w obliczeniach kwantowomechanicznych - modelowanie właściwości spektroskopowych - proste implementacje zagadnień kwantowochemicznych ta część wykładu kończy się przygotowaniem projektu |
Literatura: |
Lucjan Piela "Ideas of Quantum Chemistry" A. Szabo, N. Ostlund "Modern Quantum chemistry" D. Sherrill, Lecture Notes, http://vergil.chemistry.gatech.edu/notes/index.html T. Helgaker, P. Jørgensen, J. Olsen "Molecular Electronic‐Structure Theory" |
Metody i kryteria oceniania: |
Do oceny brane są pod uwagę dwa elementy: praca domowa dot. części drugiej (wyprowadzenie wzoru lub diagramów) - do 10 pkt oraz z części 3 - problem obliczeniowy (20 pkt) |
Praktyki zawodowe: |
brak |
Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2022/23" (zakończony)
Okres: | 2022-10-01 - 2023-02-19 |
Przejdź do planu
PN LAB
WT ŚR CZ PT WYK
|
Typ zajęć: |
Laboratorium, 15 godzin
Wykład, 30 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Katharina Boguslawski | |
Prowadzący grup: | Katharina Boguslawski, Rahul Chakraborty | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Egzamin
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę Wykład - Egzamin |
Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2023/24" (zakończony)
Okres: | 2023-10-01 - 2024-02-19 |
Przejdź do planu
PN LAB
WT WYK
ŚR CZ PT |
Typ zajęć: |
Laboratorium, 15 godzin
Wykład, 30 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Paweł Tecmer | |
Prowadzący grup: | Paweł Tecmer | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Egzamin
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę Wykład - Egzamin |
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu.