Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu - Centralny punkt logowania
Strona główna

Elementy molekularnej mechaniki kwantowej

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 7404-WF-MEK
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (0533) Fizyka Kod ISCED - Międzynarodowa Standardowa Klasyfikacja Kształcenia (International Standard Classification of Education) została opracowana przez UNESCO.
Nazwa przedmiotu: Elementy molekularnej mechaniki kwantowej
Jednostka: Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej
Grupy:
Punkty ECTS i inne: 3.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
Język prowadzenia: angielski
Wymagania wstępne:

Znajomość mechaniki kwantowej przynajmniej na poziomie studiów licencjackich z fizyki.

Rodzaj przedmiotu:

przedmiot obowiązkowy

Całkowity nakład pracy studenta:

30 godzin wykładu, 30 godzin pracy własnej, 15 godzin przygotowanie do egzaminu

Metody dydaktyczne eksponujące:

- pokaz
- symulacyjna (gier symulacyjnych)

Metody dydaktyczne podające:

- pogadanka
- wykład informacyjny (konwencjonalny)

Metody dydaktyczne w kształceniu online:

- metody służące prezentacji treści
- metody wymiany i dyskusji

Skrócony opis:

Ten stosunkowo krótki kurs poświęcony jest prezentacji podstawowych pojęć mechaniki kwantowej potrzebnych do zrozumienia metod opisu teoretycznego struktury elektronowej cząsteczek. W drugiej części wykładu prezentowane będą zastosowania mechaniki kwantowej (chemii kwantowej). Wykład przeznaczony jest dla doktorantów z dyscyplin fizyka, chemia i pokrewnych.

Zajęcia będą odbywać się w poniedziałki w godz. 16:15-18:00 w audytorium COK Instytut Fizyki UMK.

Pełny opis:

0. Nanoświat i znaczenie kwantowego opisu materii.w

1. Przykłady zjawisk kwantowych: efekt fotoelelektryczny, efekt Comptona, interferencja elektronów, eksperyment Sterna-Gerlacha.

2. Podstawowe pojęcia mechaniki kwantowej a notacja Diraca. Przestrzeń Hilberta, kety, bra, operatory, reprezntacje macierzowe, pomiary, obserwable, relacje nieoznaczoności, funkcje falowe.

3. Elementy mechaniki klasycznej. Równania Hamiltona, Przestrzeń fazowa. Równanie Liouville'a.

4. Elementy dynamiki kwantowej: Ewolucja w czasie i równanie Schroedingera.

5. Przypomnienie postulatów mechaniki kwantowej.

6. Przybliżenie Borna-Oppenheimera. Pojęcie powierzchni energii potencjalnej.

7. Metoda Hartree-Focka - założenia, równania.

8. Problemy z kwantowym opisem układów molekularnych. Pojęcie korelacji elektronowej.

9. Metoda Ritza. Metoda LCAO MO. Bazy funkcyjne.

10. Mapa współczesnych metod obliczeniowych chemii kwantowej.

11. Metody półempiryczne. Metody QM/MM.

12. Metody DFT.

13. I i II twierdzenie Hohenberga-Kohna. Równania Kohna-Shama. Hierarchia fucnkcjonałów DFT.

14. Zastosowaniai metod DFT w biofizyce i chemii. Dynamika molekularna ab initio Car-Parrinello.

15. O znaczeniu teorii grup w fizyce molekularnej.

Literatura:

1. Modern Quantum Mechanics, 2nd edition, J.J. Sakurai, J. Napolitano, Pearson, 2011.

2. L. Piela,Ideas of Quantum Chemistry,3rd Edition, Elsevier, 2020.

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2019/20" (zakończony)

Okres: 2020-02-29 - 2020-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć:
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Wiesław Nowak
Prowadzący grup: Wiesław Nowak
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Wykład - Egzamin
Skrócony opis:

Z racji pandemii COVID egzamin będzie miał formę zdalną, pisemno-ustną.

Webex platform will be useed:

https://fizyka-umk.webex.com/meet/director-ast

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2020/21" (zakończony)

Okres: 2021-02-22 - 2021-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć:
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Wiesław Nowak
Prowadzący grup: Wiesław Nowak
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2021/22" (zakończony)

Okres: 2022-02-21 - 2022-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć:
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Wiesław Nowak
Prowadzący grup: Wiesław Nowak
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2022/23" (jeszcze nie rozpoczęty)

Okres: 2023-02-20 - 2023-09-30

Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć:
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Wiesław Nowak
Prowadzący grup: Wiesław Nowak
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu.
ul. Jurija Gagarina 11, 87-100 Toruń tel: +48 56 611-40-10 https://usosweb.umk.pl/ kontakt deklaracja dostępności USOSweb 6.8.0.0-3 (2022-08-19)